CN1807100A - 液体传感器的安装结构和液体容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体传感器的安装结构，包括：振动腔形成基部，其具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔形成为朝向第一表面一侧开口，并且腔的底表面可以振动；包括压电元件的传感器，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，第一电极形成在振动腔形成基部的第二表面一侧上，压电层形成在第一电极上，第二电极形成在所述压电层上；安装有传感器的安装目标构件，其具有上游空间和下游空间，所述上游空间通过上游流动通路与腔连通，所述下游空间通过下游流动通路与腔连通；和弹性密封构件，其布置在传感器和安装目标构件之间，并且密封传感器和安装目标构件之间的空间。

Description

液体传感器的安装结构和液体容器

技术领域

本发明涉及液体传感器和具有该液体传感器的液体容器，更具体地，本发明涉及适合于检测在液体喷射装置中的液体剩余量的液体传感器的安装结构和液体容器。

背景技术

作为传统液体喷射装置的代表性示例，已知一种包括用于打印图像的喷墨打印头的喷墨打印机。其他的液体喷射装置的示例可以包括，包含用于制造液晶显示器等的色彩过滤器的颜料喷射头的装置，包含用于形成有机EL显示器、场发射显示器(FED)等的电极的电极材料(导电糊)喷射头的装置，包含用于制造生物芯片的活性有机材料喷射头的装置，和包含作为精确移液管的样品喷射头的装置。

在作为液体喷射装置代表性示例的喷墨打印机中，喷墨打印头被安装于托架上，所述喷墨打印头具有对压力产生腔施压的施压单元和将受压的墨水以墨滴喷射出的喷嘴口。

喷墨打印机具有这样的结构，即通过将墨水容器中的墨水通过流动通路连续供应到打印头而可以连续进行打印。墨水容器被构造为可拆卸的盒，例如，在墨水被用尽时用户可以更换该盒。

传统上，作为墨盒的墨水消耗的管理方法，已知有一种管理方法，其中从打印头喷射的墨滴的数量或者维护所吸收的墨水量由软件累计，以计算墨水消耗量；以及一种这样的方法，其通过在墨盒中安装检测液体平面的电极，管理实际消耗了预定量墨水时的时间点。

但是，在其中由软件累计喷射出的墨滴的数量或墨水量以计算墨水消耗量的方法中，存在如下所述的问题。一些头存在所喷射的墨滴的重量的波动。虽然墨滴重量的波动对于显示质量没有影响。但是，考虑由于该波动造成的墨水消耗量的误差被累积的情况，墨水连同余量墨水被填充在墨盒中。因此，根据个体的墨盒，残留有多达余量墨水的墨水。

另一方面，在使用电极管理墨水被用尽的时间点的方法中，因为墨水的实际量可以被检测，所以可以以高可靠性管理墨水的残余量。但是，因为墨水面的检测依赖于墨水的导电性，所以存在这样的缺陷，即可检测的墨水种类是有限的，并且电极的密封结构变得复杂。此外，具有优异导电性和耐腐蚀性的贵金属常常被用作电极材料。因此，墨盒的制造成本升高。此外，因为需要安装两个电极，所以增加了制造步骤数，由此使得制造成本升高。

因此，被开发来解决上述问题的设备在JP-A-2001-146024或者JP-A-2001-146030中作为压电设备被公开。此压电设备可以可靠地检测液体的残余量，不需要复杂的密封结构。该压电设备可以在安装在液体容器上进行使用。

就是说，在所述出版物中所描述的压电设备中，当在与压电设备的振动部分相对的腔中存在或者不存在墨水时，通过利用由振动部分在驱动脉冲强迫振动之后的残余振动(自由振动)所产生的残余振动信号的共振频率的变化，可以监测墨盒中的墨水的残余量。

图27示出了构成前述传统压电设备的致动器。此致动器1106包括：衬底1178，在大致中心处具有圆形开口1161；振动板1176，布置在衬底1178的一个表面(此后称为“前表面”)上，以覆盖开口1161；压电层1160，布置在振动板1176的前表面上；上部电极1164和下部电极1166，上部电极1164和下部电极1166将压电层1160夹在两者之间；上部电极端子1168，电连接到上部电极1164；下部电极端子1170，电连接到下部电极1166；以及辅助电极1172，布置在上部电极1164和上部电极端子1168之间并且与这两者电连接。

压电层1160、上部电极1164和下部电极1166中的每一个都具有一圆形部分作为主体部分。压电层1160、上部电极1164和下部电极1166的各圆形部分构成压电元件。

振动板1176被形成在衬底1178的前表面上，以覆盖开口1161。振动板1176中实际振动的振动区域由开口1161限定。腔1162由振动板1176的面向开口1161的一部分和衬底(腔形成构件)1178的开口1161形成。衬底1178在与压电元件相反侧的表面(此后称为“后表面”)而向墨水容器的内部。因此，腔1162被构造成与液体(墨水)接触。此外，振动板被液密地安装到衬底1178，因此即使液体进入腔1162，液体也不会泄漏到衬底1178的前表面侧。

在根据上述传统技术的致动器1106中，在由向压电元件施加振动脉冲强迫振动振动部分之后所产生的振动部分的残余振动(自由振动)，被检测为该同一压电元件产生的反电动势。

如图28所示，上述的传统致动器(压电设备)1106被安装在墨盒1180的容器主体1181的容器壁上，并且被构造为用于接纳将被检测的墨水的腔1162被暴露在墨盒1180内的墨水存储空间中。

但是，如上所述，上述的传统致动器(压电设备)1106被构造成使得腔1162被暴露在墨盒1180内的墨水存储空间中。因此，如果墨盒1180内的墨水由于振动等而起泡，则气泡容易进入致动器1106的腔1162。如果气泡进入腔1162中并且在此积累时，由致动器1106检测到的残余振动的共振频率变高，于是尽管墨盒1180中的墨水的残余量是足够的，也会错误判定液体平面通过了致动器1106的位置并且墨水的残余量变小。

因为致动器1106被构造成将腔1162被暴露在墨盒1180内的墨水存储空间，所以墨水存储空间内的墨水压力对致动器1106的振动板1176和压电层1160有直接影响。因此，在墨盒1180或类似物中，墨水存储空间内的墨水由于托架在打印操作时往复运动而被剧烈振动，于是由此振动产生的墨水压力对致动器1106产生直接影响，这导致错误的判断。

此外，也考虑了在面向致动器1106的位置形成用于防止墨水振动或者波动的挡板。但是，围绕致动器1106的空间结构被复杂，并且由致动器1106检测到的残余振动的振动模式也同样变复杂。结果，检测操作变困难，因而使得检测灵敏度下降。

当致动器1106的腔1162的尺寸被制造得很小，以精确检测墨水面的通过时刻时，容易在腔1162中形成墨水的弯月面。因此，即使液体平面由于墨水的消耗而已经通过腔1162的位置，也会因为墨水积存在腔1162内，而错误地判定液体平面还没有通过腔1162的位置并且墨水的残余量是足够的。

在使用在JP-A-2001-146024或者JP-A-2001-146030中所公开的传感器单元时，允许墨水自由地进入与振动板相对的腔，但是不允许墨水进入作为电气元件的压电元件等被布置在其中的空间。因此，在安装时，相邻元件之间的空间必须被液密密封。

作为密封结构，已知有这样一种结构，即传感器元件被直接接合到容器主体的开口的周边，或者已知有这样一种结构，即传感器单元被直接接合到模块的开口的周边，然后模块被安装到容器主体上，而O形环被置于它们之间。但是，因为传感器单元被接合到开口的周边，所以尺寸的偏差使得难以确保密封能力。此外，当传感器单元被直接接合到容器主体的开口的周边或者模块的开口的周边时，其可能容易受到墨水波动或者墨水中的气泡的影响，由此导致错误判断。

发明内容

考虑到上述的情况设计了本发明。本发明的第一目的是提供一种液体传感器的安装结构和液体容器，其中通过简化振动模式可以提高检测灵敏度并且通过减少来自液体振动的影响可以可靠地确定液体的存在。

本发明的第二目的是提供一种具有液体检测功能的容器，其中在将传感器单元安装在容器主体上时的密封操作可以简单可靠地完成，而不会受到构件尺寸精度的影响，并且所述容器具有几乎不会受到墨水波动或者墨水中的气泡的影响的结构。为了实现至少一个目的，本发明具有如下的构造：

<第一方面>

(1)一种液体传感器的安装结构，包括：振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔形成为朝向所述第一表面一侧开口，并且所述腔的底表面可以振动；压电元件，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上；包括流动通路形成基部的传感器，所述流动通路形成基部形成在振动腔形成基部的所述第一表面上，并且所述流动通路形成基部具有用于将作为检测目标的液体供应到所述腔的液体供应通路和用于将作为检测目标的液体从所述腔排出的液体排出通路；安装有所述传感器的安装目标构件，所述安装目标构件具有上游空间和下游空间，所述上游空间与所述液体供应通路连通，供应到所述液体供应通路的液体存在于所述上游空间中，所述下游空间与所述液体排出通路连通，从所述液体排出通路排出的液体存在于所述下游空间中；以及弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述安装目标构件之间，并具有允许所述液体供应通路与所述上游空间彼此连通的供应侧开口和允许所述液体排出通路与所述下游空间彼此连通的排出侧开口，并且所述弹性密封构件密封所述液体供应通路和所述上游空间之间的间隙以及所述液体排出通路和所述下游空间之间的间隙。

就是说，在本发明中，因为设置流动通路形成基部，其中所述流动通路形成基部层叠在振动腔形成基部的第一表面侧上，包括用于将作为检测目标的液体供应到腔的液体供应通路和用于将作为检测目标的液体从腔排出的液体排出通路，所以到腔的液体供应通过液体供应通路来执行，并且从腔的液体排出通过液体排出通路来执行。因此，当传感器安装在作为检测目标的液体的容器上时，可以通过液体供应通路将液体供应到腔，而不用将传感器的腔暴露于储存作为检测目标的液体的存储空间。

这样，通过在消耗液体时允许液体流动通过传感器的液体供应通路和液体排出通路，即使气泡进入腔中，该气泡也由于液体流动被从腔排挤出。因此，可以防止由气泡在腔中的停留导致的传感器的错误检测，由此提高了检测精度。此外，残留液体减少，由此使得工业浪费减少。

因为腔不必被暴露于液体存储空间，所以可以防止液体通过液体平面时在腔中形成弯月面。因此，可以防止由于在腔中的液体残余导致的传感器的错误检测。此外，因为腔不被暴露至液体存储空间，而是被流动通路形成基部从液体存储空间分隔开，因此，根据墨水平面的变化、或墨水的存在或不存在，当腔的底表面被强迫振动时在腔的底表面上残留的残余振动的差异变得更大。因此，检测灵敏度变得更高，由此提高了检测精度并且防止了错误检测。

此外，因为弹性密封构件被布置在传感器和安装目标构件之间，该弹性密封构件具有允许液体供应通路与上游空间连通的供应侧开口和允许液体排出通路与下游空间连通的排出侧开口，并且该弹性密封构件用于密封液体供应通路和上游空间之间的空间和液体排出通路和下游空间之间的空间，所以可以确保检测精度并且可以简化制造工艺。

就是说，例如，当用胶粘剂密封安装目标构件和传感器之间的空间时，该胶粘剂可能容易被挤压到由液体供应通路和上游空间形成的流动通路或者由液体排出通路和下游空间形成的流动通路中。于是，因为气泡附着到被挤压出的胶粘剂并且不能很好地去除，所以气泡会影响腔的底表面上的残余振动，由此不利地影响检测精度。因此，应该设法不将胶粘剂挤压到流动通路中，由此使得接合工艺变复杂。

相反，在本发明中，因为弹性密封构件密封液体供应通路和上游空间之间的空间和液体排出通路和下游空间之间的空间，所以根本不会将胶粘剂挤压到流动通路中，由此解决了由于气泡附着导致的检测精度降低或者用于设法不挤压出胶粘剂的工艺的复杂性的问题。

(2)在根据(1)所述的液体传感器的安装结构中，弹性密封构件的供应侧开口的开口可以大于传感器的液体供应通路的开口，并且弹性密封构件的排出侧开口的开口可以大于传感器的液体排出通路的开口。在此情况下，可以防止腔的底表面的振动通过液体被传递到弹性密封构件。因此，可以防止由于在弹性密封构件中产生的振动对腔的底表面的残余振动的影响所造成的检测精度的下降。

(3)在根据(2)所述的液体传感器的安装结构中，弹性密封构件的供应侧开口的开口直径可以设为比传感器的液体供应通路的开口直径大两倍或者更多倍，并且弹性密封构件的排出侧开口的开口直径可以设为比传感器的液体排出通路的开口直径大两倍或者更多倍。在此情况下，可以有效地防止腔底表面的振动通过液体被传递到弹性密封构件。因此，可以防止由于在弹性密封构件中产生的振动对腔的底表面的残余振动的影响所造成的检测精度的下降。

(4)在根据(2)或(3)所述的液体传感器的安装结构中，弹性密封构件的供应侧开口和传感器的液体供应通路可以同心地布置，并且弹性密封构件的排出侧开口和传感器的液体排出通路可以同心地布置。在此情况下，即使当腔底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件时，在弹性密封构件中产生的振动模式也可以通过分别以同心的方式布置供应侧开口和液体供应通路以及排出侧开口和液体排出通路而进一步简化。因此，可以尽可能地抑制由于在弹性密封构件中产生的振动造成的检测精度的下降。

(5)在根据(1)到(4)中的任一项所述的液体传感器的安装结构中，液体供应通路和液体排出通路的开口可以设为相同的尺寸和形状，并且供应侧开口和排出侧开口的开口可以设为相同的尺寸和形状。在此情况下，腔底表面的振动通过其传播的、包括液体供应通路和液体排出通路的空间的形状被简化，由此在腔的底表面上残留的残余振动的振动模式也被简化。因此，可以容易地进行对当腔的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被简化或者检测精度可以被提高。

(6)在根据(5)所述的液体传感器的安装结构中，液体供应通路和供应侧开口以及液体排出通路和排出侧开口可以关于腔的中心对称。在此情况下，腔底表面的振动通过其传播的、包括液体供应通路和液体排出通路的空间的形状被简化，由此在腔的底表面上残留的残余振动的振动模式也被简化。因此，可以容易地进行对当腔的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被简化或者检测精度可以被提高。

(7)根据(1)到(6)中任一项所述的液体传感器的安装结构，还包括偏置构件，用于通过将传感器朝向安装目标构件偏置来将传感器固定到安装目标构件。在此情况下，传感器可以通过利用偏置构件的偏置力被可靠地安装在安装目标构件上，并且弹性密封构件被偏置构件压缩，由此很少再导致变形。因此，即使当腔底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件时，弹性密封构件也几乎不振动。因此，可以有效地防止由于弹性密封构件的振动导致的检测精度的下降。

(8)根据(1)到(7)中任一项所述的液体传感器的安装构件，还包括保持构件，所述保持构件被安装在弹性密封构件的外周，以在外部保持弹性密封构件。在此情况下，弹性密封构件朝向外周的变形被保持构件限制，并且当弹性密封构件被偏置构件的偏置力压缩时，弹性密封构件的变形被进一步抑制。因此，即使当腔底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件时，弹性密封构件的振动也被进一步抑制。因此，可以有效地防止由于弹性密封构件的振动导致的检测精度的下降。

(9)在根据(1)到(8)中任一项所述的液体传感器的安装构件，安装目标构件可以是缓冲器构件，其具有作为上游空间的与液体供应通路连通的供应侧缓冲器室和作为下游空间的与液体排出通路连通的排出侧缓冲器室。在此情况下，液体通过其进入和离开腔的液体供应通路和液体排出通路分别开口到供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室，而不是直接开口到作为检测目标的液体的存储空间。因此，即使当由于液体在液体存储空间中的振动产生气泡时，这些气泡也被供应侧缓冲器室一次性地捕集，而几乎没有气泡进入腔中。因此，可以防止由气泡在腔内停留导致的传感器的错误检测。

此外，因为液体通过其进入和离开腔的液体供应通路和液体排出通路分别开口到供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室，而不是直接开口到液体的存储空间，所以在液体存储空间中的液体压力不会直接作用于腔。因此，可以防止由气泡在腔内停留导致的传感器的错误检测。

(10)在根据(9)所述的液体传感器的安装结构中，供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室可以关于腔的中心对称。在此情况下，通过允许供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室对称，简化了形成两个缓冲器室的构件的形状，由此便于制造加工，并且实现该构件尺寸的减小。

(11)此外，在根据(9)或(10)所述的液体传感器的安装结构中，供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室可以具有比腔大10倍或者更多倍的体积。在此情况下，因为在液体容器的液体存储空间中产生的液体的压力变化几乎不对传感器的传感器特性产生影响，所以可以防止由于诸如液体的振动之类的压力的影响所导致的传感器的错误检测。此外，因为两个缓冲器室内的压力都不会由于腔的底表面的振动而增大，所以不会产生额外的振动，因而在腔的底表面上残留的残余振动的振动模式被简化，由此提高了检测精度。

(12)在根据(9)到(11)中任一项所述的液体传感器的安装结构中，缓冲器构件可以安装在容器主体上，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口，供应侧缓冲器室可以构成容器主体的内部空间的主要部分并可以与储存液体的液体存储室连通，并且排出侧缓冲器室可以充当与用于输出储存在容器主体内部空间中的液体的液体输送开口连通的液体输送空间。在此情况下，储存在容器主体的液体存储室中的液体流入传感器的供应侧缓冲器室的入口，而从排出侧缓冲器室的出口排出，并被输送到容器主体的液体输送开口。此外，被输送到容器主体的液体输送开口的所有液体都预先通过传感器的供应侧缓冲器室、腔、以及排出侧缓冲器室。结果，可以可靠地检测墨水的消耗。

(13)根据本发明的一种液体容器包括：容器主体，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口；和传感器，所述传感器安装在所述容器主体上，以检测其中的液体。所述传感器包括：振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔朝向所述第一表面开口，并且所述腔的底表面可以振动；压电元件，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上；和流动通路形成基部，所述流动通路形成基部层叠在所述振动腔形成基部的所述第一表面一侧上，并且在所述流动通路形成基部中形成用于将作为检测目标的液体供应到腔的液体供应通路和用于从腔排出作为检测目标的液体的液体排出通路。所述容器主体具有通过液体供应通路与所述腔连通的上游空间和与液体排出通路连通的下游空间，其中，供应到所述液体供应通路的液体存在于所述上游空间中，从所述液体排出通路排出的液体存在于所述下游空间中。所述液体容器还包括弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述容器主体之间，具有允许所述液体供应通路与上游空间彼此连通的供应侧开口和允许所述液体排出通路与所述下游空间彼此连通的排出侧开口，并且分别密封所述液体供应通路和所述上游空间之间的空间和所述液体排出通路和所述下游空间之间的空间。

(14)一种液体传感器的安装结构，包括：振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔形成为朝向所述第一表面开口，并且所述腔的底表面可以振动；包括压电元件的传感器，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上；安装有所述传感器的安装目标构件，所述安装目标构件具有上游空间和下游空间，所述上游空间通过上游流动通路与所述腔连通，所述下游空间通过下游流动通路与所述腔连通；和弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述安装目标构件之间，并且密封所述传感器和所述安装目标构件之间的空间。所述弹性密封构件布置在除流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，其中在所述流动通路空间中，所述腔、所述上游流动通路和所述下游流动通路彼此连通。

就是说，在本发明中，因为设置具有通过上游流动通路与腔连通的上游空间和通过下游流动通路与腔连通的下游空间的安装目标构件，所以到腔的液体供应通过上游流动通路来执行，并且从腔的液体排出通过下游流动通路来执行。因此，当传感器安装在作为检测目标的液体的容器上时，可以通过上游流动通路将液体供应到腔，而不用将传感器的腔暴露于储存作为检测目标的液体的存储空间。

这样，通过在消耗液体时允许液体流动通过传感器的上游流动通路和下游流动通路，即使气泡进入腔中，该气泡也由于液体流动被从腔排挤出。因此，可以防止由气泡在腔中的停留导致的传感器的错误检测，由此提高了检测精度。此外，残留液体减少，由此使得工业浪费减少。

因为腔不必被暴露于液体存储空间，所以可以防止液体通过液体平面时在腔中形成弯月面。因此，可以防止由于在腔中的液体残余导致的传感器的错误检测。此外，因为腔不被暴露至液体存储空间，而是被具有上游流动通路和下游流动通路的构件从液体存储空间分隔开，因此，根据液体平面的变化、或液体的存在或不存在，当腔的底表面被强迫振动时在腔的底表面上残留的残余振动的差异变得更大。因此，检测灵敏度变得更高，由此提高了检测精度并且防止了错误检测。

此外，因为弹性密封构件被布置在传感器和安装目标构件之间，并且该弹性密封构件用于密封传感器和安装目标构件之间的空间，所以可以确保检测精度并且还可以简化制造工艺。

就是说，例如，当用胶粘剂密封安装目标构件和传感器之间的空间时，该胶粘剂可能容易被挤压到腔与上游流动通路和下游流动通路在其中连通的流动通路中。于是，因为气泡附着到被挤压出的胶粘剂并且不能很好地去除，所以气泡会影响腔的底表面上的残余振动，由此不利地影响检测精度。因此，应该设法不将胶粘剂挤压到流动通路中，由此使得接合工艺变复杂。

相反，在本发明中，因为弹性密封构件密封传感器和安装目标构件之间的空间，所以根本不会将胶粘剂挤压到流动通路中，由此解决了由于气泡附着导致的检测精度降低或者用于设法不挤压出胶粘剂的工艺的复杂性的问题。

此外，因为弹性密封构件布置在除流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，其中所述腔、所述上游流动通路和所述下游流动通路在所述流动通路空间中彼此连通，所以腔底表面的振动不会通过液体传递到弹性密封构件。因此，可以防止由于在弹性密封构件中产生的振动对腔底表面的残余振动的影响导致的检测精度的下降。

就是说，例如，当弹性密封构件暴露于上游流动通路或者下游流动通路与腔之间的流动通路空间时，腔底表面的振动可以通过液体传递到弹性密封构件，使得弹性密封构件振动，并且弹性密封构件的振动可以影响腔底表面的振动，由此使振动模式变复杂。因此，通过将弹性密封构件布置在除腔、上游流动通路和下游流动通路在其中彼此连通的流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，这样的问题可以被预先防止，由此防止了检测精度的下降。

(15)在根据(14)所述的液体传感器的安装构件中，上游流动通路和下游流动通路开口于其中的流动通路突起可以被形成在安装目标构件中，并且弹性密封构件可以在流动通路突起的外周处密封传感器和安装目标构件之间的空间。在此情况下，通过将上游流动通路和下游流动通路开口于其中的流动通路突起的表面与传感器的腔相对然后接合到其，上游流动通路和下游流动通路被允许与腔连通，由此形成流动通路。此外，通过用弹性密封构件密封相对的两部分的周围，可以令人满意地进行密封，而不用将弹性密封构件暴露于流动通路。

(16)在根据(14)所述的液体传感器的安装结构中，围绕上游流动通路和下游流动通路的两个开口的环形突起可以被形成在流动通路突起的与传感器单元相对的表面上。在此情况下，当将流动通路突起的上游流动通路和下游流动通路开口于其中的表面与传感器的腔相对，并且允许上游流动通路和下游流动通路与腔连通以形成流动通路时，环形突起与传感器紧密接触，因此由腔和流动通路突起之间的接合部分的平坦度导致的微小间隙变得非常小，由此进一步提高了密封能力。此外，因为弹性密封构件和液体的接触几乎被防止，所以可以几乎防止弹性密封构件通过液体的振动，由此可靠地防止了检测精度的下降。

(17)在根据(14)到(16)中任一项所述的液体传感器的安装结构中，上游流动通路和下游流动通路可以关于腔的中心对称。在此情况下，腔底表面的振动通过其传播的包括上游流动通路和下游流动通路的空间的形状可以被简化，因此在腔底表面上残留的残余振动的振动模式也可以被简化。因此，可以容易地进行对当腔的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被简化或者检测精度可以被提高。

(18)在根据(14)到(17)中任一项所述的液体传感器的安装结构中，上游流动通路和下游流动通路可以设为具有小于腔的流动通路面积，并且具有使得其中存在液体的流体质量的长度。在此情况下，因为在上游流动通路和下游流动通路中产生合适的流动通路阻力，所以可以防止由于腔的底表面的振动导致的腔中的压力变化传播到上游空间或者下游空间中，并且可以产生适当的残余振动，由此提高和确保检测精度。

(19)根据(14)到(18)中任一项所述的液体传感器的安装结构还包括偏置构件，用于通过将传感器朝向安装目标构件偏置来将传感器固定到安装目标构件。在此情况下，传感器可以通过利用偏置构件的偏置力被可靠地安装在安装目标构件上，并且弹性密封构件被偏置构件压缩，由此几乎不再导致变形。因此，即使当腔底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件时，弹性密封构件也几乎不振动。因此，可以有效地防止由于弹性密封构件的振动导致的检测精度的下降。

(20)在根据(14)到(19)中任一项所述的液体传感器的安装结构中，安装目标构件可以是缓冲器构件，所述缓冲器构件具有作为上游空间的与液体供应通路连通的供应侧缓冲器室和作为下游空间的与液体排出通路连通的排出侧缓冲器室。在此情况下，液体通过其进入和离开腔的上游流动通路和下游流动通路分别开口到供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室，而不是直接开口到作为检测目标的液体的存储空间。因此，即使当由于液体的振动在液体存储空间中产生气泡时，这些气泡也被供应侧缓冲器室一次性地捕集，而几乎没有气泡进入腔中。因此，可以防止由气泡在腔内停留导致的传感器的错误检测。

此外，因为液体通过其流入和流出腔的上游流动通路和下游流动通路分别开口到供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室，而不是直接开口到液体存储空间。因此，可以防止由于气泡在腔中的停留导致的传感器的错误检测。

(21)在根据(20)所述的液体传感器的安装结构中，供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室可以关于腔的中心对称。在此情况下，通过允许供应侧缓冲器腔和排出侧缓冲器腔对称，形成两个缓冲器室的构件的形状被简化，由此便于制造加工，并且实现了构件尺寸的减小。

(22)在根据(20)或者(21)所述的液体传感器的安装结构中，供应侧缓冲器室和排出侧缓冲器室可以具有比腔的体积大10倍或者更多倍的体积。在此情况下，因为在液体容器的液体存储空间中产生的液体的压力变化不会对传感器的传感器特性产生影响，所以可以防止由于诸如液体的振动造成的压力的影响所导致的传感器的错误检测。此外，因为两个缓冲器室内的压力都不会由于腔的底表面的振动而增大，所以不会产生多余的振动，因而在腔的底表面上残留的残余振动的振动模式被简化，由此提高了检测精度。

(23)在根据(20)到(22)中的任一项所述的液体传感器的安装结构中，缓冲器构件可以安装在容器主体上，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口，供应侧缓冲器室可以构成容器主体的内部空间的主要部分并可以与储存液体的液体存储室连通，并且排出侧缓冲器室可以充当与用于输出储存在容器主体内部空间中的液体的液体输送开口连通的液体输送空间。在此情况下，储存在容器主体的液体存储室中的液体流入传感器的供应侧缓冲器室的入口，而从排出侧缓冲器室的出口排出，并被输送到容器主体的液体输送开口。此外，被输送到容器主体的液体输送开口的所有液体都预先通过传感器的供应侧缓冲器室、腔、以及排出侧缓冲器室。结果，可以可靠地检测墨水的消耗。

(24)根据本发明的一种液体容器，包括：容器主体，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口；和传感器，所述传感器安装在所述容器主体上，以检测其中的液体。所述传感器包括：振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔朝向所述第一表面开口，并且所述腔的底表面可以振动；压电元件，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上。所述容器主体具有通过上游流动通路与所述腔连通的上游空间和通过下游流动通路与所述腔连通的下游空间。所述液体容器还包括弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述容器主体之间，并且密封所述传感器和所述容器主体之间的空间。所述弹性密封构件布置在除所述上游流动通路和所述下游流动通路与腔在其中连通的流动通路空间的流动通路壁之外的部分中。

<第二方面>

(1)一种具有液体检测功能的液体容器，包括：容器主体，所述容器主体在其中具有液体存储部分，并且所述容器主体具有用于从所述液体存储部分输出液体的输送通路和布置在所述输送通路中的传感器接纳部分；传感器单元，所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上并且检测液体；缓冲器室，所述缓冲器室布置在所述容器主体中，通过传感器接纳壁与所述传感器接纳部分邻接，并且布置在所述输送通路中，以与所述输送通路的上游侧和下游侧连通；环形密封构件，所述环形密封构件具有弹性，并且密封所述传感器单元和所述传感器接纳壁之间的空间；和施压弹簧，所述施压弹簧将所述传感器单元压靠所述传感器接纳壁，以挤压所述密封构件并向所述密封构件、所述传感器单元和所述传感器接纳壁提供所述密封所必须的表面压力。

根据本发明，具有弹性的环形密封构件被布置在传感器单元和传感器接纳壁之间，并且传感器单元和传感器接纳壁之间的空间被密封，同时通过使用施压弹簧将传感器单元压靠传感器接纳壁来挤压密封构件。因此，当传感器单元被预先单独组装，然后传感器单元被装配到容器主体中时，组装可以比使用胶粘剂的情形更简单地完成。此外，因为部件之间的尺寸偏差可以利用密封构件的弹性吸收，所以可以用简单的组装完成令人满意的密封。此外，因为由密封构件密封的液体存储空间被固定在传感器腔的前面(在开口侧)，所以墨水的波动或者墨水中的气泡几乎不会产生影响。

(2)根据(1)所述的液体容器，所述传感器单元可以包括用于检测液体的传感器芯片、用于支撑所述传感器芯片的传感器基座和用于支撑所述传感器基座的单元基座。所述施压弹簧可以用于通过所述传感器基座或者所述传感器芯片向所述单元基座提供压力。

施压弹簧的压力通过传感器基座或者传感器芯片施加到单元基座。因此，例如，当施压弹簧的压力被施加到传感器芯片时，传感器芯片和传感器基座之间的密封表面以及传感器基座和单元基座之间的密封表面的表面压力可以一起被增大，由此提高了它们之间的密封能力。例如，当施压弹簧的压力被施加到传感器基座时，传感器基座和单元基座之间的密封表面的表面压力可以一起被增大，由此提高了它们之间的密封能力。在后一情况中，因为不必将多余的负载施加到传感器芯片，所以检测特性几乎不受到影响。

(3)在根据(2)所述的液体容器中，所述传感器芯片可以具有用于接纳作为检测目标的液体的腔，其中所述腔的底表面被开口以接纳液体，所述腔的顶表面由振动板封闭，并且压电元件布置在所述振动板的顶表面上。所述传感器基座可以是用于将传感器芯片安装并固定到其上的金属基座体。所述单元基座可以是用于将所述传感器基座安装并固定到其上的树脂基座体，并且当所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上时，所述单元基座的底表面通过所述密封构件与所述传感器接纳壁相对。与所述腔连通的液体存储空间可以形成在所述传感器基座和所述单元基座中，并且与所述液体存储空间和所述缓冲器室在所述环形密封构件内部连通的流动通路可以设置在所述传感器接纳壁中。

(4)在根据(1)到(3)中任一项所述的液体容器中，所述施压弹簧可以以压缩状态被接纳在所述传感器接纳部分的与所述传感器单元相对的壁和所述传感器单元之间。

根据本发明，因为压缩弹簧以压缩状态被接纳在传感器接纳部分中，所以仅仅通过将施压弹簧连同传感器单元一起插入到传感器接纳部分中，就可以完成组装操作。

(5)在根据(1)到(4)中任一项所述的液体容器中，压盖可以布置在所述传感器芯片的上方，并且所述施压弹簧的压力通过所述压盖提供到所述传感器基座或者所述传感器芯片。

根据本发明，因为压盖被布置在传感器芯片的上方，所以可以保护传感器芯片。此外，因为施压弹簧的负载通过压盖施加到传感器芯片或者传感器基座，所以可以提高施压弹簧和传感器芯片或者传感器基座之间的组合的自由度。

(6)在根据(1)到(5)中任一项所述的液体容器中，凹入部分可以形成在所述单元基座的顶表面上，并且所述传感器基座被接纳在所述凹入部分中，所述传感器芯片和所述传感器基座可以由布置在所述传感器基座的顶表面上的粘附层彼此固定和密封，所述传感器基座和所述单元基座由粘附膜彼此固定和密封，所述密封膜的内周在粘附层处在其间的情况下接合到所述传感器基座的顶表面，并且所述粘附膜的外周接合到围绕所述单元基座的所述凹入部分的顶表面壁。

根据本发明，仅仅通过将安装有传感器芯片的传感器基座从上侧插入到单元基座中，并且将粘附膜接合到两个布置好的部件的顶表面上，即传感器基座和单元基座两者的顶表面上，就可以同时实现由不同材料制成的两个部件(金属的传感器基座和树脂的单元基座)之间的固定和密封。因此，组装可加工性非常优异。因为粘附膜被接合到两个部件，所以可以实现部件之间的密封，而不会受到部件尺寸精度的影响。例如，当粘附膜通过使用大规模生产机械加热、受压然后熔合时，仅仅通过控制大规模生产机械的温度和压力就可以提高密封能力，由此实现了在大规模生产时的稳定性。因为对密封能力有很大影响的粘附膜可以容易地涂敷，并且具有优异的空间效率，所以可以实现传感器单元尺寸的减小。

(7)在根据(6)所述的液体容器中，所述传感器基座的所述顶表面可以从所述单元基座的所述凹入部分向上突起，并且所述粘附膜可以在高于围绕所述单元基座的所述凹入部分的所述顶表面壁上的接合位置的位置上接合到所述传感器基座的所述顶表面。

根据本发明，因为单元基座上的膜接合表面的高度被设为小于传感器基座的膜接合表面的高度，所以传感器基座可以通过水平差被粘附膜施压，由此加强了传感器基座到单元基座的固定力。它们可以不设有水平差。

(8)在根据(1)到(5)中任一项所述的液体容器中，所述传感器基座和所述单元基座可以分别具有作为液体存储空间的用于所述传感器腔的入口侧流动通路和出口侧流动通路。所述容器主体可以具有作为所述缓冲器室的与所述输送通路的所述上游侧和所述入口侧流动通路连通的上游缓冲器室和与所述输送通路的所述下游侧和所述出口侧流动通路连通的下游缓冲器室。从所述输送通路的所述上游侧流入的液体可以通过所述上游缓冲器室和所述入口侧流动通路供应到所述传感器腔，并且可以从所述传感器腔通过所述出口侧流动通路和所述下游缓冲器室排出到所述输送通路的所述下游侧。

根据本发明，因为从所述容器主体中的输送通路的上游侧流入的液体通过上游缓冲器室和单元基座和传感器基座的入口侧流动通路供应到传感器腔，并且可以从传感器腔通过单元基座和传感器基座的出口侧流动通路和下游缓冲器室排出到输送通路的下游侧，所以液体总是在传感器腔中流动。因此，可以防止由于液体或者气泡在传感器腔中的停留导致的错误检测。

(9)一种具有液体检测功能的液体容器，包括：容器主体，所述容器主体在其中具有液体存储部分，并且所述容器主体具有用于从所述液体存储部分输出液体的输送通路；传感器接纳部分，所述传感器接纳部分布置在所述容器主体中所述输送通路的端部附近；传感器单元，所述传感器单元布置在所述传感器接纳部分中以检测液体；缓冲器室，所述缓冲器室布置在所述容器主体中，通过传感器接纳壁与所述传感器接纳部分邻接，并且串联布置在所述输送通路中，以与所述输送通路的上游侧和下游侧连通；环形密封构件，所述环形密封构件具有弹性，并且密封所述传感器单元和所述传感器接纳壁之间的空间；和施压弹簧，所述施压弹簧将所述传感器单元压靠所述传感器接纳壁，以挤压所述密封构件并向所述密封构件、所述传感器单元和所述传感器接纳壁提供所述密封所必须的表面压力。所述传感器单元包括：传感器芯片，其具有用于接纳作为检测目标的液体的传感器腔，其中所述传感器腔的底表面被开口以接纳液体，顶表面由振动板封闭，并且压电元件被布置在所述振动板的顶表面上；金属传感器基座，用于将传感器芯片安装并固定到其上；树脂单元基座，用于将所述传感器基座安装并固定到其上，其中，当所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上时，所述单元基座的底表面在所述密封构件处在其间的情况下与所述传感器接纳壁相对。与所述传感器腔连通的液体存储空间形成在所述传感器基座和所述单元基座中，并且与所述液体存储空间和所述缓冲器室在所述环形密封构件内部连通的流动通路设置在所述传感器接纳壁中。所述施压弹簧用于通过绕开所述传感器单元的所述传感器基座或者所述传感器芯片的力传递路径仅仅向所述单元基座提供压力。

根据本发明，具有弹性的环形密封构件被布置在传感器单元和传感器接纳壁之间，并且传感器单元和传感器接纳壁之间的空间被密封，同时通过使用施压弹簧将传感器单元压靠传感器接纳壁来挤压密封构件。因此，当传感器单元被预先单独组装，然后传感器单元被装配到容器主体中时，组装可以比使用胶粘剂的情形更简单地完成。此外，因为部件之间的尺寸偏差可以利用密封构件的弹性吸收，所以可以用简单的组装令人满意地完成密封操作。此外，因为由密封构件密封的液体存储空间被固定在传感器腔的前面(在开口侧)，所以墨水的波动或者墨水中的气泡几乎不会产生影响。此外，因为施压弹簧的压力被直接施加到与传感器接纳壁相对的单元基座，所以可以防止将压力作用在传感器基座或者传感器芯片上，由此提高了检测精确度。

(10)在根据(9)所述的具有液体检测功能的液体容器中，所述施压弹簧可以以压缩状态被接纳在所述传感器接纳部分的与所述传感器单元相对的壁和所述传感器单元之间。

根据本发明，因为压缩弹簧以压缩状态被接纳在传感器接纳部分中，所以仅仅通过将施压弹簧连同传感器单元一起插入到传感器接纳部分中，就可以完成组装操作。

(11)在根据(9)或者(10)所述的具有液体检测功能的液体容器中，压盖可以布置在所述单元基座的上方以覆盖所述传感器芯片，而不接触所述传感器芯片和所述传感器基座，并且所述施压弹簧的压力可以通过所述压盖提供到所述单元基座。

根据本发明，因为压盖被布置在单元基座的上方，所以可以保护传感器芯片和传感器基座。此外，因为施压弹簧的负载通过压盖施加到单元基座，所以可以提高施压弹簧和单元基座之间的组合的自由度。

(12)在根据(9)所述的具有液体检测功能的液体容器中，用于覆盖所述传感器芯片和所述传感器基座的盖构件安装在所述单元基座的上方，不与所述单元基座直接接触，所述盖构件通过螺钉固定到所述容器主体，并且所述施压弹簧以压缩状态置于所述盖构件和所述单元基座之间。

根据本发明，因为压盖布置在单元基座的上方，所以可以保护传感器芯片和传感器基座。此外，因为盖构件利用螺钉固定到容器主体，并且施压弹簧以压缩状态布置在盖构件和单元基座之间，所以可以紧凑地组装施压弹簧。

(13)在根据(12)所述的具有液体检测功能的液体容器中，所述施压弹簧可以由片簧构成，所述片簧可以与电连接到所述传感器芯片的电极上的端子板一体地形成。

根据本发明，因为施压弹簧可以由片簧构成，并且所述片簧可以与电连接到传感器芯片的电极上的端子板一体地形成，所以可以进行紧凑组装操作，并且减小部件数量，由此减少组装步骤的数量。

(14)在根据(9)到(13)中任一项所述的具有液体检测功能的液体容器中，凹入部分可以形成在所述单元基座的所述顶表面上，并且所述传感器基座被接纳在所述凹入部分中。所述传感器芯片和所述传感器基座可以由布置在所述传感器基座的顶表面上的粘附层彼此固定和密封。所述传感器基座和所述单元基座可以由粘附膜彼此固定和密封，所述密封膜的内周在所述粘附层处在其间的情况下接合到所述传感器基座的所述顶表面，并且所述粘附膜的外周接合到围绕所述单元基座的所述凹入部分的顶表面壁。

根据本发明，仅仅通过将安装有传感器芯片的传感器基座从上侧插入到单元基座中，并且将粘附膜接合到两个布置好的部件的顶表面上，即传感器基座和单元基座两者的顶表面上，就可以同时实现由不同材料制成的两个部件(金属的传感器基座和树脂的单元基座)之间的固定和密封。因此，组装可加工性非常优异。因为粘附膜被接合到两个部件，所以可以实现部件之间的密封，而不会受到部件尺寸精度的影响。例如，当粘附膜通过使用大规模生产机械加热、受压然后熔合时，仅仅通过控制大规模生产机械的温度和压力就可以提高密封能力，由此实现了在大规模生产时的稳定性。因为对密封能力有很大影响的粘附膜可以容易地涂敷，并且具有优异的空间效率，所以可以实现传感器单元尺寸的减小。

(15)在在根据(14)所述的具有液体检测功能的液体容器中，所述传感器基座的所述顶表面可以从所述单元基座的所述凹入部分向上突起，并且所述粘附膜在高于围绕所述单元基座的所述凹入部分的所述顶表面壁上的接合位置的位置上接合到所述传感器基座的所述顶表面。

根据本发明，因为单元基座上的膜接合表面的高度被设为小于传感器基座的膜接合表面的高度，所以传感器基座可以通过水平差被粘附膜施压，由此加强了传感器基座到单元基座的固定力。它们可以不设有水平差。

(16)在根据(9)到(15)中任一项所述的具有液体检测功能的液体容器中，所述传感器基座和所述单元基座可以分别具有作为液体存储空间的用于所述传感器腔的入口侧流动通路和出口侧流动通路，所述容器主体可以具有作为所述缓冲器室的与所述输送通路的所述上游侧和所述入口侧流动通路连通的上游缓冲器室和与所述输送通路的所述下游侧和所述出口侧流动通路连通的下游缓冲器室，从所述输送通路的所述上游侧流入的液体可以通过所述上游缓冲器室和所述入口侧流动通路供应到所述传感器腔，并且从所述传感器腔通过所述出口侧流动通路和所述下游缓冲器室排出到所述输送通路的所述下游侧。

根据本发明，因为从容器主体中的输送通路的上游侧流入的液体通过上游缓冲器室和单元基座和传感器基座的入口侧流动通路供应到传感器腔，并且从传感器腔通过传感器基座和单元基座的出口侧流动通路和下游缓冲器室排出到输送通路的下游侧。所以，液体总是流动通过传感器腔。因此，可以防止由于液体或者气泡在传感器腔中的停留导致的错误检测。

附图说明

图1是示出喷墨打印机的示意性构造的透视图，该打印机使用具有根据本发明的液体传感器的墨盒。

图2是沿图3的线A-A所取的、示出使用根据本发明第一方面的第一实施例的安装结构的液体传感器的横截面图。

图3是示出液体传感器的传感器单元的视图，其中图3(a)是俯视图，图3(b)是仰视图。

图4是沿图2的线B-B所取的液体传感器的缓冲器部分的横截面图。

图5是示出具有该液体传感器的墨盒的视图，其中图5(a)是侧视图并且图5(b)是正视图。

图6是示出墨盒的用于液体传感器的安装部分的放大的横截面图。

图7是示出使用根据本发明第一方面的第二实施例的安装结构的墨盒的视图。

图8是沿图9的线A-A所取的、示出使用根据本发明第一方面的第三实施例的安装结构的液体传感器的横截面图。

图9是示出液体传感器的传感器单元的视图，其中图9(a)是俯视图，图9(b)是仰视图。

图10是沿图8的线B-B所取的液体传感器的缓冲器部分的横截面图。

图11是示出具有该液体传感器的墨盒的视图，其中图11(a)是侧视图并且图11(b)是正视图。

图12是示出墨盒的用于液体传感器的安装部分的放大的横截面图。

图13是示出使用根据本发明第一方面的第四实施例的安装结构的液体传感器的视图。

图14是沿图13的线D-D所取的、根据第四实施例的缓冲器部分的横截面图。

图15是示出使用根据本发明第一方面的第五实施例的安装结构的墨盒的视图。

图16是示出在根据本发明的一个实施例的液体传感器中的驱动脉冲的波形和反电动势的波形的视图，其中图16(a)是示出在腔中存在墨水的情况下的波形图，图16(b)是示出在腔中不存在墨水的情况下的波形图。

图17是示出用于近似模拟振动部分的振动的等效电路的示例的视图。

图18是示出根据本发明第二方面的墨盒的示意性构造的分解透视图。

图19是示出当从前侧观察时，用于将传感器单元安装到根据本发明第二方面的墨盒的部分的横截面图。

图20是示出根据本发明第二方面的第一实施例的墨盒的重要部分的放大视图。

图21是示出根据本发明第二方面的第二实施例的墨盒的主要部分的放大视图。

图22是示出用于将传感器单元安装到根据本发明第二方面的第三实施例的墨盒的部分的正视图。

图23是沿图22的箭头IV-IV所取的横截面图。

图24是沿图23的箭头V-V所取的横截面图。

图25是示出图24的主要部分的放大视图。

图26是示出根据本发明第二方面的第四实施例的墨盒的主要部分的横截面图。

图27是示出传统液体传感器的视图，其中图27(a)是俯视图，图27(b)是沿图27(a)的线B-B所取的横截面图，图27(c)是沿图27(a)的线C-C所取的横截面图。

图28是示出使用图27所示的传统液体传感器的传统墨盒的横截面图。

具体实施方式

图1示出了使用根据本发明的具有液体传感器的墨盒的喷墨打印机(液体喷射装置)的示意性构造。在图1中，标号1表示托架。托架1通过由托架电机2致动的同步带3引导到引导构件4，并在滚筒5的轴向上往返运动。

托架1的与记录纸张6相对的一侧安装有喷墨打印头12，并且用于向打印头12供应墨水的墨盒7被可拆卸地安装在其上。

盖构件31被布置在作为打印机的非打印区域的出发位置(图中的右侧)。当安装在托架1上的打印头12移动到出发位置时，盖构件31被压靠着打印头12的喷嘴形成表面，以在盖构件和喷嘴形成表面之间形成封闭空间。向由盖构件31形成的封闭空间施加负压以进行清洁操作等的泵单元10被布置在盖构件31的下方。

在盖构件31的打印区域侧附近，具有诸如橡胶等的弹性板的擦拭单元11被布置成能够例如在水平方向上相对于打印头12的运动轨迹前进和后退。因此，当托架1朝向盖构件31往返运动时，可以根据需要擦拭打印头12的喷嘴形成表面。

现在，将参考附图描述根据本发明第一方面的液体传感器的安装结构。

图2是示出了使用根据本发明第一方面的第一实施例的安装结构的液体传感器60的横截面图。图3是示出液体传感器60的传感器单元(传感器)13的视图，并且图4是示出构造液体传感器60的缓冲器部分和弹性密封构件29的视图。

在本实施例中，液体传感器60由图2所示的全体元件构成，所述全体元件包括对应于根据本发明的传感器的传感器单元13和对应于根据本发明的安装目标构件的缓冲器部分14，并且液体传感器60被安装在将在后面描述的容器主体72上，由此构成墨盒70。

液体传感器60包括具有腔43的传感器单元13和缓冲器部分(安装目标构件)14，其中所述缓冲器部分14具有与腔43连通的供应侧缓冲器室(上游空间)15和排出侧缓冲器室(下游空间)16。

传感器单元13被安装在缓冲器部分14的顶表面上，而弹性密封构件29处在它们之间，并且传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间被弹性密封构件29密封。传感器单元13通过钩形的传感器固定构件34和形成在缓冲器部分14的顶表面上的偏置构件35压靠并且固定到缓冲器部分14的顶表面上。

其中振动板42被层叠在腔板41上的传感器单元13包括振动腔形成基部40、压电元件17和流动通路形成板(流动通路形成基部)18，其中，振动腔形成基部40具有彼此面对的第一表面40a和第二表面40b，压电元件17被层叠在振动腔形成基部40的第二表面40b一侧，流动通路形成板18被层叠在振动腔形成基部40的第一表面40a一侧。

在振动腔形成基部40中，用于接纳待检测的介质(墨水)的腔43被一圆柱形空间限定出，以开口到第一表面40a，并且腔43的底部43a被形成为被振动板42振动。换句话说，整个振动板42中实际振动的部分的外形由腔43限定。下部电极端子44和上部电极端子45被形成在振动腔形成基部40的第二表面40b侧的两端上。

下部电极(第一电极)46被形成在振动腔形成基部40的第二表面40b上，所述下部电极46具有基本圆形的主体部分46a和延伸部分46b，所述延伸部分46b从主体部分46a朝向下部电极端子44延伸以连接到下部电极端子44。下部电极46的基本圆形的主体部分46a的中心与腔43的中心轴C共线。

下部电极46的基本圆形的主体部分46a被形成为具有大于圆形腔43的直径，以覆盖对应于腔43的区域的基本整个部分。此外，下部电极46的基本圆形的主体部分46a包括切口部分46c，该切口部分46c被形成为比对应于腔43的外周缘43b的位置更靠里。

压电层47被层叠在下部电极46上，并且该压电层47包括具有小于腔43的直径的圆形主体部分47a和在与腔43对应的区域范围内从主体部分47a突出的突出部分47b。如从图2可见，压电层47的整个部分落入与腔43对应的区域的范围中。换句话说，压电层47不包括任何延伸穿过对应于腔43的外周缘43b的位置的部分。

压电层47的主体部分47a的中心与腔43的中心轴C共线。除了与下部电极46的切口部分46c相对应的部分之外，压电层47的主体部分47a的基本整个部分都层叠在下部电极46上。

辅助电极48形成在振动腔形成基部40的第二表面40b上。辅助电极48从与腔43相对应的区域的外部越过与腔43的外周缘43b相对应的位置延伸到与腔43相对应的区域的内部。辅助电极48的一部分位于下部电极(第一电极)46的切口部分46c的内部，以从振动腔形成基部40的第二表面40b侧支撑压电层47的突出部分47b及其附近部分。辅助电极48优选由与下部电极46相同的材料制成并且具有与下部电极46相同的厚度。通过使用辅助电极48从振动腔形成基部40的第二表面40b侧支撑压电层47的突出部分47b及其附近部分，不会在压电层47中导致水平面的差异，由此可以防止机械强度的下降。

上部电极(第二电极)49的圆形主体部分49a层叠在压电层47上，并且上部电极49具有小于主体部分47a的直径。上部电极49具有延伸部分49b，该延伸部分49b从主体部分49a突出并连接到辅助电极48。如从图2可见的，上部电极49的延伸部分49b和辅助电极48开始接触处的位置P位于与腔43相对应区域的范围中。

压电元件17由下部电极46、压电层47以及上部电极49的各主体部分构成。

如从图3可见的，上部电极49通过辅助电极48电连接到上部电极端子45。这样，通过使上部电极49通过辅助电极48连接到上部电极端子45，由压电层47和下部电极46的总厚度导致的水平面差可以被上部电极49和辅助电极48两者吸收。因此，可以防止在上部电极49中产生大的水平面差而导致的机械强度下降。

上部电极49的主体部分49a为圆形，并且其中心与腔43的中心轴C共线。上部电极49的主体部分49a的直径小于压电层47的主体部分47a和腔43的直径。

这样，压电层47的主体部分47a被插入上部电极49的主体部分49a和下部电极46的主体部分46a之间。因此，压电层47可以被有效地变形致动。

在电连接到压电层47的上部电极49的主体部分49a和下部电极46的主体部分46a之中，上部电极49的主体部分49a具有更小的直径。因此，上部电极49的主体部分49a决定了由压电层47产生压电效应的部分的范围。

压电层47的主体部分47a、上部电极49的主体部分49a和下部电极46的主体部分46a的各中心与腔43的中心轴C共线。此外，用于确定振动板42中可以振动的部分的范围的圆柱形腔43的中心轴C被定位在整个液体传感器60的中心。

由腔43限定的振动板42中可振动的部分、下部电极46主体部分46a的对应于腔43的部分、以及上部电极49的主体部分49a和延伸部分49b连同压电层47的主体部分47a和突出部分47b中的对应于腔43的部分一起构成了液体传感器60的振动部分61。液体传感器60的振动部分61的中心与液体传感器60的中心共线。

压电层47的主体部分47a、上部电极49的主体部分49a、下部电极46的主体部分46a以及振动板42中可以振动的部分(即，与腔43的底表面43a相对应的部分)具有圆形形状，并且整个压电层47，即压电层47的主体部分47a和延伸部分47b被布置在与腔43相对应区域的内部。因此，液体传感器60的振动部分61关于液体传感器60的中心基本对称。

根据本实施例的液体传感器60包括流动通路形成板(流动通路形成基部)18，该流动通路形成板18层叠并接合在振动腔形成基部40的第一表面40a上。

在流动通路形成板18中形成有用于向腔43供应作为检测目标的墨水的墨水供应通路(液体供应通路)19，以及用于从腔43排出作为检测目标的墨水的墨水排出通路(液体排出通路)20。墨水供应通路19和墨水排出通路20具有相同的大小和相同的圆柱形形状。

形成在流动通路形成板18中的墨水供应通路19和墨水排出通路20被形成在与圆形腔43相对应的区域内，并且墨水供应通路19和墨水排出通路20被关于腔43的中心轴C对称布置。因此，腔43、包括墨水供应通路19和墨水排出通路20的空间关于腔43的中心轴C对称，而所述中心轴C处在墨水供应通路19和墨水排出通路20之间的区域中。

墨水供应通路19和墨水排出通路20的流动通路面积小于腔43的。就是说，在本实施例中，在一个腔43中形成一个墨水供应通路19和一个墨水排出通路20，但是任何一个流动通路(墨水供应通路19或墨水排出通路20)的流动通路面积被设为小于腔43面积的一半。墨水供应通路19和墨水排出通路20具有一定的长度，以使其中存在液体的流体质量。

另一方面，液体传感器60包括缓冲器部分，该部分具有与墨水供应通路19连通的并且其中存在被供应到墨水供应通路19的墨水的供应侧缓冲器室15和与墨水排出通路20连通的并且其中存在从墨水排出通路20排出的墨水的排出侧缓冲器室16。

从俯视图中作为整体来看，缓冲器部分14具有稍大于液体传感器60矩形形状。缓冲器部分14的内部被布置在其中央的分隔壁21分成两个具有相同体积的空间。一个为供应侧缓冲器室15，而另一个为排出侧缓冲器室16。

缓冲器部分14中与其上安装传感器单元13的表面相反的表面中形成有流入开口22和排出开口23，其中，流入开口22用于允许墨水流入供应侧缓冲器室15，并且排出开口23用于允许墨水流出排出侧缓冲器室16。在缓冲器部分14的其上安装传感器单元13的表面中形成有上部开口30A和上部开口30B，所述上部开口30A用于将流入到供应侧缓冲器室15的墨水通过墨水供应通路19供应到腔43，所述上部开口30B用于将腔43中的墨水通过墨水排出通路20排出到排出侧缓冲器室16。

弹性密封构件29被置于传感器单元13和缓冲器部分14之间。弹性密封构件29包括供应侧开口32和排出侧开口33，所述供应侧开口32允许墨水供应通路19和供应侧缓冲器室15相互连通，所述排出侧开口33允许墨水排出通路20和排出侧缓冲器室16相互连通，并且所述弹性密封构件29密封墨水供应通路19和供应侧缓冲器室15之间的空间和墨水排出通路20和排出侧缓冲器室16之间的空间。

弹性密封构件29可以由诸如橡胶和弹性体之类的弹性材料制成，并且优选地可以由防振弹性材料制成，所述防振弹性材料即混合有油的具有三维网络结构的聚合物并且设定了合适的硬度、损耗特性和弹性常数。

弹性密封构件29具有稍大于作为整体的传感器单元13并且稍小于缓冲器部分14的矩形板状形状。合成树脂保持构件36具有四边形截面和四边形框的形状，以保持弹性密封构件29，所述合成树脂保持构件36被装配到弹性密封构件29的外周。保持构件36的高度基本等于弹性密封构件29的厚度，并且保持构件36通过使得左右两端接触左右传感器固定构件34，将弹性密封构件29定位在缓冲器部分14的顶表面上的预定位置处。

另一方面，具有钩形形状的传感器固定构件34向上延伸并且其端部向内弯曲，所述传感器固定构件34被形成在缓冲器部分14的顶表面的左右两端。通过在缓冲器部分14的顶表面的左右两侧使图2中的垂直延伸的板状垂直件34A耸起，来提供传感器固定构件34。从垂直件34A的端部以钩形形状向内弯曲板状水平件34B。

用于定位偏置构件35的定位突起37被形成在传感器固定构件34的水平件34B的底表面和下部电极端子44和上部电极端子45的顶表面上。偏置构件35由水平地侧置的U形片簧形成，并且所述突起被插入其中的插入孔(没有示出)被形成在水平侧置的U形自由端的附近。

根据此结构，保持构件36被外围地套入弹性密封构件29，所述弹性密封构件29被安装在缓冲器部分14的顶表面上，传感器单元13被安装在弹性密封构件29上，水平侧置的U形偏置构件35被插入传感器固定构件34的水平件34B和传感器单元13的顶表面之间同时压缩偏置构件，偏置构件35的插入孔被装配到传感器固定构件34的水平件34B和传感器单元13顶表面上的突起。因此，传感器单元13可以被定位在弹性密封构件29上的适当位置处，传感器单元13被偏置构件35的偏置力朝向缓冲器部分14偏置，于是传感器单元被压靠并且固定到缓冲器部分14的顶表面。通过使用压力，由弹性密封构件29维持了墨水供应通路19和供应侧缓冲器室15之间以及墨水排出通路20和排出侧缓冲器室16之间的密封性能。

在此状态下，弹性密封构件29的供应侧开口32和排出侧开口33分别被布置在缓冲器部分14的上部开口30A和开口30B上。传感器单元13的墨水供应通路19和墨水排出通路20分别被布置在弹性密封构件29的供应侧开口32和排出侧开口33上。

根据上述构造，盒内作为检测目标的墨水从流入开口22流入供应侧缓冲器室15中，然后通过上部开口30A、供应侧开口32以及墨水供应通路19被供应到腔43。供应到腔43中的墨水通过墨水排出通路20、排出侧开口33和上部开口30B被排出到排出侧缓冲器室16，并通过流出开口23从排出侧缓冲器室16排出。

如上所述，墨水供应通路19和墨水排出通路20具有相同尺寸的圆柱形形状。在本实施例中，供应侧开口32和排出侧开口33被形成成基本圆形的开口空间，并且具有相同的形状和尺寸。

弹性密封构件29的供应侧开口32的开口被设定为大于传感器单元13的墨水供应通路19的开口。类似地，弹性密封构件29的排出侧开口33的开口被设定为大于传感器单元13的墨水排出通路20的开口。在此，传感器单元13的墨水供应通路19和墨水排出通路20的开口直径D1和D3与弹性密封构件29的供应侧开口32和排出侧开口33的开口直径D2和D4的比值可以被适当地设定。但是，优选的是，弹性密封构件29的供应侧开口32的开口直径D2被设定为比传感器单元13的墨水供应通路19的开口直径D1大两倍或者更多倍，并且弹性密封构件29的排出侧开口33的开口直径D4被设定为比传感器单元13的墨水排出通路20的开口直径D2大两倍或者更多倍。

在本实施例中，弹性密封构件29的供应侧开口32和传感器单元13的液体供应通路19被同心地布置，并且弹性密封构件29的排出侧开口33和传感器单元13的液体排出通路20被同心地布置。由墨水供应通路19、供应侧开口32、墨水排出通路20和排出侧开口33形成的空间关于腔43的中心轴C对称。

在本实施例中，液体传感器60的供应侧缓冲器室15、上部开口30A、排出侧缓冲器室16和上部开口30B关于腔43的中心轴C对称。换句话说，由腔43、墨水供应通路19、墨水排出通路20、供应侧开口32、排出侧开口33、上部开口30A和30B、供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16形成的空间关于腔43的中心轴C对称。

液体传感器60的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16的体积被设定为至少比腔43的体积大10倍。

在液体传感器60所包括的构件之中，腔板41、振动板42和流动通路形成板18由相同的材料形成，并且通过相互烧结而一体地形成。这样，因为多个衬底被烧结形成一体，使得液体传感器60的搬运变得容易。此外，由于各构件由相同的材料制成，所以可以防止由于它们的线膨胀系数的差异而导致产生裂纹。

作为压电层47的材料，优选使用锆钛酸铅(PZT)、锆钛酸铅镧(PLZT)、或者无铅压电膜。作为腔板41的材料，优选使用氧化锆或者氧化铝。此外，对于振动板42，优选使用与腔板41相同的材料。上部电极49、下部电极46、上部电极端子45和下部电极端子44可以由具有导电性的、诸如金、银、铜、铂、铝或者镍等之类的金属材料制成。

图5是示出了包括液体传感器的本发明的墨盒70的视图，图6是示出了安装在墨盒70上的液体传感器的示例的视图。

图5示出了其上安装有液体传感器60得墨盒(液体容器)70。墨盒70包括容器主体72，容器主体72具有用于将内部储存的墨水输送到外部的墨水流出端口(液体流出端口)71。

如图6所示，液体传感器60作为整体安装在容器主体72上。缓冲器部分14通过胶粘剂28或类似物以液密的方式被固定在形成于容器主体72的壁表面27上的矩形开口26上。在此情况下，液体传感器60的传感器部分13被布置在容器主体72的外部，以使缓冲器部分14的流入开口22和流出开口23开口在容器主体72的内部。

容器主体72的内部(回过来参考图5)被分隔成主储存室(液体储存室)75和副储存室(液体输送室)76，主储存室75构成容器主体72的整个内部空间的主要部分以储存墨水，副储存室76的体积小于主储存室75。主储存室75与副储存室76是分开的。副储存室76位于在消耗墨水时墨水的流动方向上比主储存室75更靠近墨水流出端口71的一侧。

液体传感器60的流入开口22被这样开口，以与主储存室75连通，并且流出开口23被这样布置，以开口在作为液体输送空间的副储存室76中。因此，供应侧缓冲器室15构成容器主体72的内部空间中的主要部分，以与用于储存液体的主储存室75连通。此外，排出侧缓冲器室16被这样布置，以与容器主体72的内部空间中的液体输送空间连通。液体输送空间与用于将储存在内部的液体输送到外部的墨水流出端口71连通。

封闭辅助流动通路77形成在主储存室75的内部，并且辅助流动通路入口77a形成在辅助流动通路77的下端。辅助流动通路入口77a位于主储存室75内部的下端。此外，液体传感器60的流入开口22与辅助流动通路77的上端连通，以构成辅助流动通路77的出口。

如上所述，液体传感器60的流入开口22通过辅助流动通路77与主储存室75连通，并且流出开口23通过副储存室76与墨水流出端口71连通。因此，储存在主储存室75中的墨水经由辅助流动通路77从流入开口22流入供应侧缓冲器室15中，以通过上部开口30A、供应侧开口32和墨水供应通路19供应到腔43。然后，被供应到腔43中的墨水通过墨水排出流动通路20、排出侧开口33和上部开口30B被排出到排出侧缓冲器室16中，并且墨水从排出侧缓冲器室16经由流出开口23和副储存室76从墨水流出端口71排出，最终被供应到打印头12。

在具有这样的构造的本实施例中，通过副储存室76输送到墨水流出端口71的所有墨水预先通过液体传感器60的墨水供应通路19和墨水排出通路20。

如上所述，根据本实施例的液体传感器60和墨盒70包括振动腔形成基部40，所述振动腔形成基部40形成有用于将墨水供应到腔43中的墨水供应通路19和用于将墨水从腔43排出的墨水排出通路20，因此，到腔43中的墨水供应通过墨水供应通路19来进行，并且从腔43的墨水排出通过墨水排出通路20来进行。因此，当液体传感器60被安装在墨盒70等上时，液体传感器60的腔43不直接暴露于墨水存储空间，并且墨水可以通过墨水供应通路19供应到腔43中。

此外，因为腔43不必被暴露于墨水存储空间，所以可以防止墨水通过液体平面时在腔43中形成弯月面。因此，可以防止由于在腔43中的残余墨水导致的液体传感器60的错误检测。此外，腔43不被暴露至墨水存储空间，而是被流动通路形成板18从墨水存储空间封闭。因此，由于墨水平面的变化、墨水的存在等，当振动部分61被强迫振动时在振动部分61中残留的残余振动的差异变大，于是检测灵敏度变高，提高了检测精度并且防止了错误检测。

此外，因为弹性密封构件29被布置在传感器单元13和缓冲器部分14之间，具有允许液体供应通路19和供应侧缓冲器室15彼此连通的供应侧开口32和允许液体排出通路20和排出侧缓冲器室16彼此连通的排出侧开口33，并且密封了液体供应通路19和供应侧缓冲器室15之间的间隙和液体排出通路20和排出侧缓冲器室16之间的间隙，所以可以确保检测精度并且可以简化制造工艺。

就是说，例如，当用胶粘剂密封缓冲器部分14和传感器单元13之间的空间时，该胶粘剂可能容易被挤压到由液体供应通路19和供应侧缓冲器室15形成的流动通路或者由液体排出通路20和排出侧缓冲器室16形成的流动通路中。于是，因为气泡附着到被挤压的胶粘剂并且不能很好地去除，所以气泡会影响腔43的振动部分61的残余振动，由此不利地影响检测精度。因此，应该设法不将胶粘剂挤压到流动通路中，由此使得接合工艺变复杂。

相反，在本实施例中，因为弹性密封构件29密封液体供应通路19和供应侧缓冲器室15之间的空间以及液体排出通路20和排出侧缓冲器室16之间的空间，所以根本不会将胶粘剂挤压到流动通路中，由此解决了由于气泡附着导致的检测精度降低或者用于设法不挤压出胶粘剂的工艺的复杂性的问题。

在本实施例中，弹性密封构件29的供应侧开口32的开口大于传感器单元13的液体供应通路19的开口，并且弹性密封构件29的排出侧开口33的开口大于传感器单元13的液体排出通路20的开口。具体地，弹性密封构件29的供应侧开口32的开口直径D2被设为比传感器单元13的墨水供应通路19的开口直径D1大两倍或者更多倍，并且弹性密封构件29的排出侧开口33的开口直径D4被设为比传感器单元13的墨水排出通路20的开口直径D3大两倍或者更多倍。由此，可以有效地防止腔43底表面的振动通过液体被传递到弹性密封构件29。因此，可以有效地防止由于在弹性密封构件29中产生的振动对腔43底表面的残余振动的影响所造成的检测精度的下降。

在本实施例中，弹性密封构件29的供应侧开口32和传感器单元13的液体供应通路19被同心地布置，并且弹性密封构件29的排出侧开口33和传感器单元13的液体排出通路20被同心地布置。因此，即使当腔43底表面的振动通过墨水被轻微地传递到弹性密封构件29时，在弹性密封构件29中产生的振动模式也可以通过分别以同心的方式布置供应侧开口32和液体供应通路19以及排出侧开口33和液体排出通路20而进一步简化。因此，可以尽可能地抑制由于在弹性密封构件29中产生的振动造成的检测精度的下降。

在本实施例中，液体供应通路19和液体排出通路20的开口被设为相同的尺寸和形状，并且供应侧开口32和排出侧开口33的开口被设为相同的尺寸和形状。此外，供应侧开口32和液体供应通路19与排出侧开口33和液体排出通路20关于腔43的中心轴C对称。因此，腔43底表面的振动通过其传播的、包括液体供应通路19、供应侧开口32、液体排出通路20、排出侧开口33以及腔43的空间的形状被简化，由此在腔43的底表面上残留的残余振动的振动模式也被简化。因此，可以容易地进行对当腔43的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被简化或者检测精度可以被提高。

因为构成腔43的空间基本为圆形，所以腔43底表面的振动在其中传播的腔43的空间形状被更加简化，由此在腔43的底表面上残留的残余振动的振动模式也被简化。因此，可以容易地进行对当腔43的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被简化或者检测精度可以被提高。

因为墨水供应通路19和墨水排出通路20被设为具有小于腔43的流动通路面积，并且具有使得其中存在流体质量的长度，所以在墨水供应通路19和墨水排出通路20中产生合适的流动通路阻力。因此，可以防止通过腔43的底表面的振动产生的腔43中的压力变化传播到两个缓冲器室15和16中，并且可以产生适当的残余振动，由此提高和确保检测精度。

在本实施例中，因为还设置了偏置构件35，用于通过将传感器单元13朝向缓冲器部分14偏置来将传感器单元13固定到缓冲器部分14，所以传感器单元13可以通过利用偏置构件35的偏置力被可靠地安装在缓冲器部分14上，并且弹性密封构件29被偏置构件压缩，由此很少再导致变形。因此，即使当腔43底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件29时，弹性密封构件29也几乎不振动。此外，因为保持构件36被安装在弹性密封构件29的外周，以从弹性密封构件29的周缘保持弹性密封构件29，所以弹性密封构件29朝向外周的变形被保持构件36限制，并且当弹性密封构件29被偏置构件35的偏置力压缩时，弹性密封构件29的变形被进一步抑制。因此，即使当腔43底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件29时，弹性密封构件29的振动也被进一步抑制。因此，可以有效地防止由于弹性密封构件29的振动导致的检测精度的下降。

在本实施例中，安装目标构件是缓冲器部分14，其具有作为上游空间的与液体供应通路19连通的供应侧缓冲器室15和作为下游空间的与液体排出通路20连通的排出侧缓冲器室16。因此，液体通过其进入和离开腔43的墨水供应通路19和墨水排出通路20分别开口到供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16，而不是直接开口到容器主体72的墨水存储空间。因此，即使当由于墨水的振动在墨水存储空间中产生气泡时，这些气泡也被供应侧缓冲器室15或排出侧缓冲器室16一次性地捕集，而几乎没有气泡进入腔43中。因此，可以防止由气泡在腔43内停留导致的液体传感器60的错误检测。此外，因为液体传感器60被布置在墨盒70的底部附近，所以提高了防止气泡进入的效果。

此外，因为液体通过其进入和离开腔43的墨水供应通路19和墨水排出通路20分别开口到供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16中，而不是直接开口到容器主体272的墨水存储空间，所以在墨盒70的墨水存储空间中的墨水压力不会直接作用于腔43。因此，可以防止来自墨水振动的压力影响所导致的液体传感器60的错误检测。

因为液体传感器60的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16关于腔43的中心轴C对称，所以通过允许供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16对称，简化了形成缓冲器室15和16两者的构件的形状，由此便于制造加工，并且实现该构件尺寸的减小。

此外，因为液体传感器60的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16具有比腔43大10倍或者更多倍的体积，所以在墨盒70的墨水存储空间中产生的墨水的压力变化几乎不对液体传感器60的传感器特性产生影响。因此，可以防止由于诸如墨水的振动之类的压力的影响所导致的液体传感器60的错误检测。此外，因为两个缓冲器室15和16内的压力都不会由于腔43的底表面的振动而增大，所以不会产生额外的振动，因而在腔43的底表面上残留的残余振动的振动模式被简化，由此提高了检测精度。

缓冲器部分14被安装在容器主体72上，所述容器主体72具有用于输出储存在其中的墨水的墨水流出端口71，供应侧缓冲器室15构成容器主体72的内部空间的主要部分并与储存墨水的主储存室75连通，排出侧缓冲器室16与副储存室76连通，该副储存室76是与用于输出储存在容器主体72内部空间中的墨水的墨水输送开口71连通的液体输送空间。因此，储存在容器主体72的主储存室75中的墨水从液体传感器60的供应侧缓冲器室15的入口流入，而从排出侧缓冲器室16的出口排出，并被输送到容器主体72的墨水流出端口71。此外，被输送到容器主体72的墨水流出端口71的所有墨水都预先通过液体传感器60的供应侧缓冲器室15、腔43、以及排出侧缓冲器室16。结果，可以可靠地检测墨水的消耗。

根据该液体传感器60，因为对应于与腔43相对应的区域来形成墨水排出通路20，所以可以令人满意地排出进入腔43的气泡。

在墨盒70中，容器主体72的内部被分隔成彼此隔离的主储存室75和副储存室76，主储存室75和副储存室76通过液体传感器60的流入开口22和流出开口23彼此连通，并且液体传感器60的腔43被布置在副储存室76的顶表面上。

因此，由于当主储存室75内的墨水用完时的时间可以由液体传感器60精确地检测，所以可以通知用户墨水快用完了。此外，基于预先检测的副储存室76中的墨水量，可以通知用户用剩余墨水可以打印的张数。因此，可以防止当墨水在打印纸张的打印中途用完了时浪费打印纸张。

此外，根据上述的墨盒70，封闭辅助流动通路77形成在主储存室75内部，辅助流动通路77的辅助流动通路入口77a被布置在主储存室75的下端，并且液体传感器60的流入开口22与辅助流动通路77的上端部连通。因此，在主储存室75中产生的气泡难以进入辅助流动通路77，并且可以防止气泡进入液体传感器60的腔43中。

根据上述的墨盒70，副储存室76内部直到主储存室75中的所有墨水被用完为止都充满墨水。因此，即使在对墨盒70施加振动时，只要在主储存室75中残留墨水，副储存室76中的液体平面就不会摇摆。因此，可以防止发生由于液体平面的摇摆而导致的液体传感器60的错误检测。

此外，根据上述的液体传感器60，振动部分61接触液体的范围被限制到与腔43相对应的范围。因此，可以进行墨水的精确检测，于是可以以高精度检测墨水水平。

因为与腔43相对应的基本整个区域都用下部电极46的主体部分46a覆盖，所以在强迫振动时的变形模式和自由振动时的变形模式之间的差异变小。此外，因为液体传感器60的振动部分61被相对于液体传感器60的中心对称地形成，所以当从中心观察时振动部分61的刚度为基本各向同性的。

因此，抑制了由结构不对称所产生的多余振动，并且防止了由于强迫振动时的变形模式和自由振动时的变形模式之间的差异造成的反电动势的输出减小。因此，提高了对于液体传感器60的振动部分61中残余振动共振频率的检测精度，并且振动部分61的残余振动的检测变得容易。

此外，因为与腔43相对应的基本整个区域都用下部电极46的具有大于腔43的直径的主体部分46a覆盖，所以防止了由于在制造时下部电极46位置偏移所造成的多余振动的产生。结果，可以防止检测精度的下降。

此外，整个本身很脆的压电层47被布置在与腔43相对应区域的内部，并且压电层47不出现在与腔43的外周缘43b相对应的位置上。因此，防止了压电膜在与腔外周缘相对应的位置处出现裂缝。

图7示出了安装有根据本发明第一方面的第二实施例的液体传感器的墨盒。

在墨盒70A中，液体传感器60A只包括传感器单元13，而不包括缓冲器部分14。在墨盒70A中，允许传感器单元13的墨水供应通路19与容器主体72的辅助流动通路77彼此连通的上游开口38A和允许传感器单元13的墨水排出通路20与容器主体72的副储存室76彼此连通的下游开口38B被形成在容器主体72的壁中。用于固定传感器单元的传感器固定构件34被形成在容器主体72的外侧表面上，并且弹性密封构件29和传感器单元13与第一实施例类似地被定位并固定到容器主体72的该外侧表面上。

在本实施例中，辅助流动通路77起到上游空间也就是缓冲器室的作用，而副储存室76起到下游空间也就是缓冲器室的作用。其他结构与第一实施例类似，并且相似的元件以相似的标号表示。本发明具有与第一实施例相似的优点。

图8示出了根据本发明第一方面的第三实施例的液体传感器60B。图9是示出了液体传感器60B的传感器单元13的视图，并且图10是示出了液体传感器60B的缓冲器部分14的视图。

传感器60B与第一实施例的不同之处在于，上游流通通路55和下游流动通路56开口于其中的流动通路突起58被从缓冲器部分14的表面对着传感器单元13突出。其他结构与第一实施例类似，并且相似的元件以相似的标号表示。

具体地，当在俯视图中观察时，流动通路突起58具有类似轨道的梯形形状，并且上游流动通路55和下游流动通路56被开口在安装表面上。围绕上游流动通路55和下游流动通路56的两个开口的环形突起57被形成在流动通路突起58的与传感器单元13相对的表面上。环形突起57具有与流动通路突起58的平面形状相同的轨道形状，并且上游流动通路55和下游流动通路56开口在环形突起57的内部。

因为环形突起57的存在，当流动通路突起58的上游流动通路55和下游流动通路56开口于其中的表面压靠传感器单元13时，环形突起57被轻微变形，以与传感器单元13的流动通路形成板18紧密接触。结果，由流动通路形成板18的底表面或者流动通路突起58的顶表面之间的接合部分的平坦度导致的微小间隙被减小到非常小。

在传感器单元13被安装在缓冲器部分14的顶表面上，使得流动通路突起58的前表面和传感器单元13的底表面彼此相对的状态下，弹性密封构件29B被置于传感器单元13和缓冲器部分14之间，以在其外周密封传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间。

弹性密封构件29B具有稍大于作为整体的传感器单元13和稍小于缓冲器部分14的矩形板状形状。流动通路突起58插入其中的轨道形开口被形成在弹性密封构件29B的中央。弹性密封构件29B的厚度大于流动通路突起58的高度。因此，通过将传感器单元13压靠缓冲器部分14，弹性密封构件被压缩以密封传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间。

弹性密封构件29B可以由诸如橡胶和弹性体之类的弹性材料制成，并且优选地可以由防振弹性材料(微网络受控结构，Micro NetworkControlled Structure)制成，所述防振弹性材料即混合有油的具有三维网络结构的聚合物并且设定了合适的硬度、损耗特性和弹性常数。

另一方面，具有钩形形状的传感器固定构件34向上延伸的端部向内弯曲，所述传感器固定构件34被形成在缓冲器部分14的顶表面的左右两侧。通过在缓冲器部分14的顶表面的左右两侧使图8中的垂直延伸的板状垂直件34A耸起，来提供传感器固定构件34。从垂直件34A的端部以钩形形状向内弯曲板状水平件34B。

用于定位偏置构件35的定位突起37被形成在传感器固定构件34的水平件34B的底表面和传感器单元13的下部电极端子44和上部电极端子45的顶表面上。偏置构件35由水平地侧置的U形片簧形成，并且所述突起被插入其中的插入孔(没有示出)被形成在水平侧置的U形自由端的附近。

根据此结构，弹性密封构件29B被安装在缓冲器部分14的顶表面上，传感器单元13被安装在弹性密封构件29上，水平侧置的U形偏置构件35被插入传感器固定构件34的水平件34B和传感器单元13的顶表面之间同时压缩偏置构件，偏置构件35的插入孔被装配到传感器固定构件34的水平件34B和传感器单元13顶表面上的突起。因此，传感器单元13可以被定位在弹性密封构件29B上的适当位置处，传感器单元13被偏置构件35的偏置力朝向缓冲器部分14偏置，于是传感器单元被压靠并且固定到缓冲器部分14的顶表面。通过使用压力，由弹性密封构件29B维持了墨水供应通路19和供应侧缓冲器室15之间以及墨水排出通路20和排出侧缓冲器室16之间的密封性能。

上游流动通路55和下游流动通路56被形成成基本圆柱形的流动通路空间，并且具有相同的尺寸和形状。上游流动通路55和下游流动通路56的开口与墨水供应通路19和墨水排出通路20的开口相匹配。在本实施例中，由墨水供应通路19和上游流动通路55形成液体供应通路，由墨水排出通路20和下游流动通路56形成液体排出通路。

根据这样的构造，墨盒内作为检测目标的墨水从流入开口22流入供应侧缓冲器室15中，通过上游流动通路55和墨水供应通路19被供应到腔43。供应到腔43中的墨水通过墨水排出通路20和下游流动通路56被排出到排出侧缓冲器室16，并通过流出开口23从排出侧缓冲器室16排出。

形成在上述流动通路形成板中的墨水供应通路19和墨水排出通路20中的任何一个被形成在与圆形腔43相对应的区域内，并且上游流动通路55和下游流动通路56被相对于腔43的中心轴C对称地布置。因此，由腔43、墨水供应通路19、上游流动通路55、下游流动通路56和墨水排出通路20限定的空间被相对于腔43的中心轴C对称地形成，所述中心轴C存在于墨水供应通路19和墨水排出通路20之间的区域中。

像墨水供应通路19和墨水排出通路20一样，上游流动通路55和下游流动通路56分别相对于腔43被缩窄，并且被设置为内部具有液体的流体重量。就是说，在此实施例中，对于腔43形成一个上游流动通路和一个下游流动通路，并且一个流动通路(上游流动通路55或者下游流动通路56)的面积至多被设为小于腔43的一半。并且上游流动通路55和下游流动通路56的长度被设为其内部具有液体的流体重量。

液体传感器60B的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16关于腔43的中心轴对称。换句话说，由腔43、墨水供应通路19、墨水排出通路20、流入流动通路24、排出流动通路25、供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16限定的空间被相对于腔43的中心轴C对称地形成。

上述的液体传感器60B的供应侧缓冲器室15的体积和排出侧缓冲器室16的体积被设为具有分别比腔43的体积大至少10倍的体积。

在液体传感器60B中包括的构件中，特别是腔板41、振动板42和流动通路形成板18，由相同的材料制成，并且通过相互烧结而一体地形成。这样，因为多个衬底被烧结形成一体，使得液体传感器60B的搬运变得容易。此外，由于各构件由相同的材料制成，所以可以防止由于它们的线膨胀系数的差异而导致产生裂纹。

作为压电层47的材料，优选使用锆钛酸铅(PZT)、锆钛酸铅镧(PLZT)、或者无铅压电膜。作为腔板41的材料，优选使用氧化锆或者氧化铝。此外，对于振动板42，优选使用与腔板41相同的材料。上部电极49、下部电极46、上部电极端子45和下部电极端子44可以由具有导电性的、诸如金、银、铜、铂、铝、镍等之类的金属材料制成。

图11是示出了包括液体传感器的本发明的墨盒的视图，图12是示出了安装在该墨盒上的液体传感器的示例的视图。

图11示出了其上安装有液体传感器60B的墨盒(液体容器)70B。墨盒70B包括容器主体72，所述容器主体72具有用于将储存在内部的墨水输送到外部的墨水流出端口(液体流出端口)71。

如图12所示，液体传感器60B作为整体安装在容器主体72上。缓冲器部分14通过胶粘剂28或类似物以液密的方式被固定在形成于容器主体72的壁表面27上的矩形开口26上。在此情况下，液体传感器60B的传感器部分13被布置在容器主体72的外部，以使缓冲器部分14的流入开口22和流出开口23开口在容器主体72的内部。

容器主体72的内部(回过来参考图5)被分隔成主储存室(液体储存室)75和副储存室(液体输送空间)76，主储存室75构成容器主体72的整个内部空间的主要部分以储存墨水，副储存室76的体积小于主储存室75。主储存室75与副储存室76是分开的。副储存室76位于在消耗墨水时墨水的流动方向上比主储存室75更靠近墨水流出端口71的一侧。

液体传感器60B的流入开口22被这样开口，以与主储存室75连通，并且流出开口23被这样布置，以开口在作为液体输送空间的副储存室76中。因此，供应侧缓冲器室15构成容器主体72的内部空间中的主要部分，以与用于储存液体的主储存室75连通。此外，排出侧缓冲器室16被这样布置，以与容器主体72的内部空间中的液体输送空间连通。

液体输送空间与用于将储存在内部的液体输送到外部的墨水流出端口71连通。

封闭辅助流动通路77形成在主储存室75的内部，并且辅助流动通路入口77a形成在辅助流动通路77的下端。辅助流动通路入口77a位于主储存室75内部的下端。此外，液体传感器60B的流入开口22与辅助流动通路77的上端连通，以构成辅助流动通路77的出口。

如上所述，液体传感器60B的流入开口22通过辅助流动通路77与主储存室75连通，并且流出开口23通过副储存室76与墨水流出端口71连通。因此，储存在主储存室75中的墨水经由辅助流动通路77从流入开口22流入供应侧缓冲器室15中，以通过上部开口30A、供应侧开口32和墨水供应通路19供应到腔43。然后，被供应到腔43中的墨水通过墨水排出流动通路20、排出侧开口33和上部开口30B被排出到排出侧缓冲器室16中，并且墨水从排出侧缓冲器室16经由流出开口23和副储存室76从墨水输送端口71排出，最终被供应到打印头12。

在具有这样的构造的本实施例中，通过副储存室76输送到墨水输送端口71的所有墨水预先通过液体传感器60B的墨水供应通路19和墨水排出通路20。

如上所述，根据本实施例的液体传感器60B和墨盒70B包括缓冲器14，所述缓冲器14包括通过上游流动通路55和供应通路19与振动腔43连通的供应侧缓冲器室15和通过下游流动通路56与振动腔43连通的排出侧缓冲器室16，因此，到腔43中的墨水供应通过上游流动通路55和墨水供应通路19来进行，并且从腔43的墨水排出通过墨水排出通路20来进行。

因此，当液体传感器60B被安装在墨盒70等上时，液体传感器60B的腔43不直接暴露于墨水存储空间，并且墨水可以通过上游流动通路55或者墨水供应通路19供应到腔43中。

这样，被构造成当消耗墨水时，墨水在液体传感器60B的上游流动通路55、墨水供应通路19和下游流动通路56以及墨水排出通路20内流动。因此，即使气泡进入腔43，气泡也被墨水流从腔43的内部排挤出。结果，可以防止由腔43内部的气泡积存导致的液体传感器60B的错误检测。这样，液体传感器60B的检测精度提高，并且残留液体减少而导致工业浪费减少。

此外，因为腔43不必被暴露于墨水存储空间，所以可以防止墨水通过液体平面时在腔43内部形成弯月面。因此，可以防止由于在腔43内部残留的墨水导致的液体传感器60B的错误检测。此外，腔43不被暴露至墨水存储空间，而是被流动通路形成板18从墨水存储空间封闭。因此，由于墨水平面的变化、墨水的存在等，当振动部分61被强迫振动时在振动部分61中残留的残余振动的差异变大，于是检测灵敏度变高，提高了检测精度并且防止了错误检测。

此外，因为用于密封传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间的弹性密封构件29B被布置在传感器单元13和缓冲器部分14之间，所以可以确保检测精度并且还可以简化制造工艺。

就是说，例如，当用胶粘剂密封缓冲器部分14和传感器单元13之间的空间时，该胶粘剂可能容易被挤压到其中腔43与上游流动通路55和下游流动通路56连通的流动通路空间的流动通路中。于是，因为气泡附着到被挤压出的胶粘剂并且不能很好地去除，所以气泡会影响腔43的底表面上的残余振动，由此不利地影响检测精度。因此，应该设法不将胶粘剂挤压到流动通路中，由此使得接合工艺变复杂。

相反，在本实施例中，因为弹性密封构件29B密封传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间，所以根本不会将胶粘剂挤压到流动通路中，由此解决了由于气泡附着导致的检测精度降低或者用于设法不挤压出胶粘剂的工艺的复杂性的问题。

此外，因为弹性密封构件29B被布置在腔43、上游流动通路55和下游流动通路56在其中彼此连通的流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，所以腔43底表面的振动不会通过液体传递到弹性密封构件29B。因此，可以防止由于在弹性密封构件29B中产生的振动对腔43底表面的残余振动的影响造成的检测精度降低。

就是说，例如，当弹性密封构件29B被暴露于上游流动通路55或者下游流动通路56与腔43之间的流动通路空间时，腔43底表面的振动通过液体被传递到弹性密封构件29B，使得弹性密封构件振动，并且弹性密封构件29B的振动影响腔43底表面的振动，由此使得振动模式变复杂。因此，通过将弹性密封构件29B布置在腔43、上游流动通路55和下游流动通路56在其中彼此连通的流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，可以预先防止这样的问题，由此防止了检测精度的降低。

上游流动通路55和下游流动通路56开口于其中的流动通路突起58被形成在缓冲器部分中，并且弹性密封构件29B在流动通路突起58的外周密封传感器单元13和缓冲器部分14之间的空间。因此，通过将上游流动通路55和下游流动通路56开口于其中的流动通路突起58与传感器单元13的腔43相对然后接合到其，上游流动通路55和下游流动通路56被允许与腔43连通，由此形成流动通路。此外，通过用弹性密封构件29B密封相对的两部分的周围，可以令人满意地进行密封，而不用将弹性密封构件29B暴露于流动通路。

围绕上游流动通路55和下游流动通路56的两个开口的环形突起57被形成在流动通路突起58的与传感器单元13相对的表面上。因此，当将流动通路突起58的上游流动通路55和下游流动通路56开口于其中的表面与传感器单元13的腔43相对，并且允许上游流动通路55和下游流动通路56与腔43连通以形成流动通路时，环形突起57与传感器单元13紧密接触，因此由腔43和流动通路突起58之间的接合部分的平坦度导致的微小间隙变得非常小，由此进一步提高了密封能力。此外，因为弹性密封构件29B和液体的接触几乎被防止，所以可以几乎防止通过液体的弹性密封构件29B的振动，由此可靠地防止了检测精度的下降。

在本实施例中，上游流动通路55和下游流动通路56关于腔43的中心轴C对称。因此，腔43底表面的振动通过其传播的包括上游流动通路55和下游流动通路56的空间的形状可以被简化，因此在腔43底表面上残留的残余振动的振动模式也可以被简化。因此，可以容易地进行对当腔43的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被减少或者检测精度可以被提高。

类似地，墨水供应通路19和供应侧开口32以及墨水排出通路20和排出侧开口33关于腔43的中心轴C对称。因此，可以容易地进行对当腔43的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被减少或者检测精度可以被提高。

因为构成腔43的空间基本为圆柱形形状，所以腔43底表面的振动通过其传播的腔43的空间形状被进一步简化，由此在腔43的底表面上残留的残余振动的振动模式也被简化。因此，可以容易地进行对当腔43的底表面被强迫振动时的残余振动的模拟，以减小实际现象和设计效果之间的差异。结果，调节操作可以被减少或者检测精度可以被提高。

此外，在本实施例中，上游流动通路55和下游流动通路56被设为具有小于腔43的流动通路面积，并且具有使得其中存在液体的流体质量的长度。因此，因为在上游流动通路55和下游流动通路56中产生合适的流动通路阻力，所以可以防止由于腔43的底表面的振动导致的腔43中的压力变化传播到供应侧缓冲器室15或者排出侧缓冲器室16中，并且可以产生适当的残余振动，由此提高和确保检测精度。

此外，墨水供应通路19和墨水排出通路20被设为具有小于腔43的流动通路面积，并且具有使得其中存在流体质量的长度。所以，因为在墨水供应通路19和墨水排出通路20中产生合适的流动通路阻力，可以防止通过腔43的底表面的振动产生的腔43中的压力变化传播到两个缓冲器室15和16中，以产生适当的残余振动，由此提高和确保检测精度。

在本实施例中，偏置构件35用于通过将传感器单元13朝向缓冲器部分14偏置来将传感器单元13固定到缓冲器部分14。因此，传感器单元13可以通过利用偏置构件35的偏置力被可靠地安装在缓冲器部分14上，并且弹性密封构件29B被偏置力压缩，以与传感器单元13或者缓冲器部分14紧密接触，由此可靠地完成密封操作。因此弹性密封构件29B被偏置力压缩，并且其变形几乎不会产生。因此，即使当腔43底表面的振动通过液体被轻微地传递到弹性密封构件29B时，弹性密封构件29B也几乎不振动。因此，可以有效地防止由于弹性密封构件29B的振动导致的检测精度的下降。

在本实施例中，因为安装目标构件是缓冲器构件，所述缓冲器构件具有作为上游空间的通过上游流动通路55与腔43连通的供应侧缓冲器室15和作为下游空间的通过下游流动通路56与腔43连通的排出侧缓冲器室16，所以，墨水通过其进入和离开腔43的上游流动通路55和下游流动通路56分别开口到供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16，而不是直接开口到作为检测目标的液体的存储空间。因此，即使当由于墨水在墨水存储空间中的振动产生气泡时，这些气泡也被供应侧缓冲器室15或排出侧缓冲器室16一次性地捕集，而几乎没有气泡进入腔43中。因此，可以防止由气泡在腔43内停留导致的液体传感器60B的错误检测。因为液体传感器60B被布置在墨盒70B的底部附近，所以进一步改善了防止气泡进入的效果。

此外，因为墨水通过其流入和流出腔43的墨水供应通路55和墨水排出通路55不是直接开口到容器主体72的墨水存储空间，而是分别开口到供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16中，所以在墨盒70B内的墨水存储空间中的墨水压力不会直接作用于腔43。因此，可以防止由于墨水振动造成的压力影响所导致的液体传感器60B的错误检测。

因为液体传感器60B的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16被相对于腔43的中心轴C对称地形成，所以可以使得构成缓冲器室15和16的构件的形状简单，制造变得容易，并且这些构件可以被小型化。

当液体传感器60B的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16分别具有比腔43大至少10倍的体积时，在墨盒70B内的墨水存储空间中产生的墨水的压力变化不会对液体传感器60B的传感器特性产生影响，因此，可以防止由于墨水的振动造成的压力的影响所导致的液体传感器60B的错误检测。此外，因为两个缓冲器室15和16内的压力都不会由于腔43的底表面的振动而增大，所以不会产生多余的振动，因而在腔43的底表面上残留的残余振动的振动模式被简化，这可以提高检测精度。

供应侧缓冲器室15与构成容器主体72的内部空间的主要部分以储存墨水的主储存室75连通，排出侧缓冲器室16与副储存室76连通，该副储存室76是与用于将储存在容器主体72内部空间中的墨水输送到外部的墨水输送开口71连通的液体输送空间。因此，储存在容器主体72的主储存室75中的墨水从液体传感器60B的供应侧缓冲器室15的入口流入，而从排出侧缓冲器室16的出口排出，最终被输送到容器主体72的墨水输送开口71。此外，被输送到容器主体72的墨水输送开口71的所有墨水都预先通过液体传感器60的供应侧缓冲器室15、腔43、以及排出侧缓冲器室16，因而可以可靠地检测墨水的消耗。

此外，根据上述的液体传感器60B，对应于与腔43相对应的区域来形成墨水排出通路56，所以可以可靠地排出进入腔43的气泡。

此外在墨盒70B中，容器主体72的内部被分隔成彼此分开的主储存室75和副储存室76，并且通过液体传感器60B的流入开口22和流出开口23将主储存室75和副储存室76连通，使得液体传感器60B的腔43被布置在副储存室76的顶端。

因此，由于当主储存室75内的墨水用完时的时间可以由液体传感器60B检测，所以可以通知用户墨水快用完了。此外，基于预先检测的副储存室76中的墨水量，可以通知用户用剩余墨水可以打印的张数。因此，可以防止当墨水在打印纸张的打印中途用完了时浪费打印纸张。

此外，根据上述的墨盒70B，封闭辅助流动通路77形成在主储存室75内部，辅助流动通路77的辅助流动通路入口77a被布置在主储存室75的下端，并且液体传感器60B的流入开口22与辅助流动通路77的上端部连通。因此，在主储存室75中产生的气泡难以进入辅助流动通路77，并且可以防止气泡进入液体传感器60B的腔43中。

根据上述的墨盒70B，副储存室76内部直到主储存室75中的所有墨水被用完为止都充满墨水。因此，只要在主储存室75中残留墨水，副储存室76中的液体平面就不会摇摆。因此，可以防止发生由于液体平面的摇摆而导致的液体传感器60B的错误检测。

此外，根据上述的液体传感器60B，振动部分61接触墨水的范围被限制到与腔43相对应的范围。因此，可以进行墨水的精确检测，于是可以以高精度检测墨水水平。

因为与腔43相对应的基本整个区域都用下部电极46的主体部分46a覆盖，所以在强迫振动时的变形模式和自由振动时的变形模式之间的差异变小。此外，因为液体传感器60B的振动部分61被相对于液体传感器60B的中心对称地形成，所以当从中心观察时振动部分61的刚度为基本各向同性的。

因此，抑制了由结构不对称所产生的多余振动，并且防止了由于强迫振动时的变形模式和自由振动时的变形模式之间的差异造成的反电动势的输出减小。因此，提高了对于液体传感器60的振动部分61中残余振动共振频率的检测精度，并且振动部分61的残余振动的检测变得容易。

此外，因为与腔43相对应的基本整个区域都用下部电极46的具有大于腔43的直径的主体部分46a覆盖，所以防止了由于在制造时下部电极46位置偏移所造成的多余振动的产生。结果，可以防止检测精度的下降。

此外，整个本身很脆的压电层47被布置在与腔43相对应区域的内部，并且压电层47不出现在与腔43的外周缘43b相对应的位置上。因此，防止了压电膜在与腔外周缘相对应的位置处出现裂缝。

图13和14示出了根据本发明的第四实施例的液体传感器60C。

在本实施例中，传感器单元13不包括流动通路形成板18，并且上游流动通路55和下游流动通路56直接与其底表面开口的腔43连通。就是说，当在俯视图中观察时，基本圆形的流动通路突起58被形成在缓冲器部分14的顶表面上，并且上游流动通路55和下游流动通路56被形成为与腔43的内周接触。形成稍大于腔43的开口边缘的具有圆形形状的环形突起。在弹性密封构件29B中形成圆形开口，以将圆形流动通路突起58插入到该圆形开口中。将缓冲器部分14的流动通路突起58的顶部与传感器单元13的腔41的底表面相对并固定到其上。

根据第四实施例，因为流动通路形成板18被省略，所以部件的数量被尽量减少，由此减小了传感器单元的尺寸。此外，因为上游流动通路55和下游流动通路56被形成在靠近腔43的内周缘的部分中，在供应或者排出墨水时墨水的扰动或者堵塞被减小，并且墨水平稳地流动，由此改善了气泡排出性能。其他结构与第三实施例类似，并且相似的元件由相似的标号表示。第四实施例具有类似于第三实施例的优点。

图15示出了根据本发明的第五实施例的墨盒。

在墨盒70D中，液体传感器60D不包括缓冲器部分14而只包括传感器单元13。在墨盒70D中，允许传感器单元13的腔43与容器主体72的辅助流动通路77连通的上游流动通路55和允许传感器单元13的腔43与容器主体72的副储存室76连通的下游流动通路56被形成在容器主体72的壁中。用于固定传感器单元13的传感器固定构件34被形成在容器主体72的外侧表面上，并且弹性密封构件29B和传感器单元13与上述第一实施例和第二实施例类似地被定位并固定到容器主体72的该外侧表面上。

在本实施例中，辅助流动通路77起到上游空间也就是缓冲器室的作用，而副储存室76起到下游空间也就是缓冲器室的作用。其他结构与第三实施例和第四实施例类似，并且相似的元件以相似的标号表示。本发明具有与第三实施例和第四实施例相似的优点。

接着，将参考根据第一实施例的液体容器描述根据第一方面的上述实施例中所示的液体容器中的检测液体的操作。

在具有上述液体传感器60的墨盒70中，在容器主体72中残留足够墨水并且副储存室76的内部充满墨水时，腔43充满墨水。另一方面，当墨盒70的容器主体72中的墨水被消耗，并且主储存室75中没有墨水时，副储存室76中的液体平面下降。当液体平面降低到低于液体传感器60的腔43时，在腔43中不存在墨水。

于是，液体传感器60检测由于此状态变化导致的声阻差。因此，液体传感器60可以检测在容器主体72中是否残留足够墨水，或者检测已经消耗了超过预定量墨水的时间。

更具体地，在液体传感器60中，电压通过上部电极端子45和下部电极端子44被施加在上部电极49和下部电极46之间。于是，在夹在上部电极49和下部电极46之间的部分中产生电场。此电场使压电层47变形。由于压电层47变形，在振动板42的振动区域(与腔43的底表面43a相对应的区域)中发生弯曲振动。这样，压电层47被强迫变形，然后停止施加电压，弯曲振动残留在液体传感器60的振动部分61中。

残余振动是液体传感器60的振动部分61和腔43中的介质的自由振动。因此，通过使施加到压电层47上的电压具有脉冲波形或者矩形波形，可以在施加电压之后容易地获得振动部分61和介质之间的共振。此残余振动是液体传感器60的振动部分61的振动，并且伴随着压电层47的变形。因此，压电层47通过残余振动产生反电动势。此反电动势通过上部电极49、下部电极46、上部电极端子45和下部电极端子44被外部检测。因为所检测的反电动势指明了共振频率，所以基于共振频率可以检测墨盒70的容器主体72中的墨水的存在。

图16(a)和16(b)示出了当通过向液体传感器60供应驱动信号强迫振动振动部分61时，液体传感器60的振动部分61的残余振动(自由振动)的波形以及残余振动的测量方法。图16(a)示出了当液体传感器60的腔43中存在墨水时的波形，而图16(b)示出了当液体传感器60的腔43中没有墨水时的波形。

在图16(a)和16(b)中，纵轴表示施加到液体传感器60上的驱动脉冲的电压和由液体传感器60的振动部分61的残余振动产生的反电动势，横轴表示时间。液体传感器60的振动部分61的残余振动产生电压的模拟信号的波形。接着，模拟信号被转换成与信号频率相对应的数字数值(二元值)。在图16所示出的示例中，测量了产生模拟信号中从第四脉冲到第八脉冲的四个脉冲的时间。

更具体地，在通过将驱动脉冲施加到液体传感器60来强迫振动振动部分61之后，对残余振动产生的电压波形从低电压侧越过预定的参考电压而到达高电压侧的次数进行计数。产生从第四次计数到第八次计数具有“高”状态的数字信号。利用预定的时钟脉冲测量从第四次计数到第八次计数的时间。

将图16(a)和图16(b)进行比较，可以看出图16(a)中从第四次计数到第八次计数的时间比图16(b)中的长。换句话说，从第四次计数到第八次计数的时间根据液体传感器60的腔43中墨水的存在而变化。通过利用时间的差异，可以检测墨水的消耗状态。

从模拟波形的第四次计数开始计数，因为计数应该在液体传感器60的残余振动(自由振动)之后开始。从第四次计数开始计数仅仅是一个示例，并且可以从任意计数开始进行计数。此处，检测从第四次计数到第八次计数的信号，并且用预定的时钟脉冲检测从第四次计数到第八次计数的时间。可以基于所测量的时间获得共振频率。时钟脉冲不需要计数到第八次计数，而是可以计数到任意次计数。

在图16中，虽然测量了从第四次计数到第八次计数的时间，但是根据电路结构也可以检测其他计数间隔的时间，由此时间检测频率。例如，在墨水质量稳定并且峰值幅值变化小时，为了提高检测速度，可以通过检测从第四次计数到第六次计数的时间来获得共振频率。在墨水质量不稳定并且脉冲幅值变化大时，为了精确检测残余振动，可以检测从第四次计数到第十二次计数的时间。

在根据本实施例的液体传感器60中，利用在液体传感器60的振动部分61被强迫振动之后的残余振动的振幅变化或频率变化，可以检测液体平面是否通过了液体传感器60的安装位置水平(严格说，腔43的位置)。

图17是用于近似地模拟上述液体传感器60的振动部分61的振动的等效电路图。

在图17中，振动部分61(传感器芯片)的惯量(inertance)Mc以及墨水供应通路19和墨水排出通路20(孔)的惯量Ms1和Ms2分别由线圈表示，振动部分61(传感器芯片)的柔量Cc和墨水的柔量Ci由电容器表示，墨水供应通路19和墨水排出通路20(孔)的阻力Rs1和Rs2由电阻器表示，并且分别与墨水供应通路19和墨水排出通路20连通的供应侧缓冲器室15和排出侧缓冲器室16由地表示。

振动部分61的柔量Cc利用结构有限元分析法计算。此外，振动部分61的惯量Mc由惯量和柔量的串联体系近似，其近似值可以通过如下的近似表达式来计算：

Mc＝1/(4π²)×1/(f²)×1/Cc

在此，f是振动部分61的固有周期，其可以通过结构有限元分析法或者实际测量计算出。

墨水的柔量Ci可以通过下面的表达式计算出：

Ci＝C×Vi在此，C是墨水的压缩系数而Vi是墨水的体积。水的压缩系数为4.5e-10/Pa。

墨水供应通路19和墨水排出通路20(孔)的惯量Ms可以利用流体有限元分析法获得或者在流动通路(孔)为圆柱体形的情况下可以容易地通过下面的表达式来计算：

Ms＝β×L/πr²

在此，β是墨水的粘度，L是流动通路(孔)的长度，并且r是流动通路(孔)的半径。

使用所计算出的值，振动部分61的振动可以由图17所示的等效电路近似地模拟。

作为利用由该等效电路模拟振动部分61的振动的结果，可以看出下面的内容，即当Ms1和Rs1分别基本上等于Ms2和Rs2时，振动是简单的，并且不会产生多余振动模式。因此，在本发明中，由腔43、墨水供应通路19和墨水排出通路20限定的空间被相对于腔43的中心轴C对称地形成。

为了允许供应侧缓冲器室215和排出侧缓冲器室216充当缓冲器，优选的是，缓冲器室15和16的柔量被设为大于振动部分61柔量Cc的10倍或者更多倍，于是各个缓冲器室15和16中的压力不会由于振动部分61的振动而增高。为了不产生多余的振动，缓冲器室15和16的惯量优选比流动通路(孔)的惯量Ms小10倍或者更多倍。

<第二方面>

现在，将参考附图描述根据本发明第二方面的具有液体检测功能的墨盒(液体容器)。

图18是示出了墨盒100的示意性构造的透视图。传感器单元200是用于执行液体检测功能的主要单元，该传感器单元200内置于墨盒100中。

墨盒100包括其中具有墨水存储部分(未示出)的树脂盒壳体(容器主体)101和布置成覆盖盒壳体101的下端表面的树脂封盖102。封盖102用来保护附着到盒壳体101下端表面上的各个密封膜。墨水输送部分103从盒壳体101的下端表面突出，并且用于保护墨水流出端口(未示出)的封盖膜104附着到墨水输送部分103的下端表面。

用于接纳传感器单元200的传感器接纳凹入(传感器接纳部分)110形成在盒壳体101的窄侧表面中。传感器单元200和压缩螺旋弹簧(施压弹簧)300被接纳在传感器接纳凹部110中。压缩螺旋弹簧(以下简称弹簧)300通过将传感器单元200压靠在位于传感器接纳凹部110底部上的传感器接纳壁120(参见图19到21)上并挤压密封环270(参见图19到21)，起到确保传感器单元200和盒壳体101之间的密封特性的作用。

传感器接纳凹部110通过将盒壳体101的窄侧表面开口来形成，并且传感器单元200和弹簧300被插入侧表面的开口中。在传感器单元200和弹簧300被容纳在其中的情况下，传感器接纳凹部110的侧表面的开口用密封封盖400封闭，在该密封封盖400中基板500附着到其外侧。

图19是示出了当从前侧观察时，其中传感器单元200和弹簧300被插入到传感器接纳凹部110中的部分的横截面图，图20是示出了其重要部分的示例的放大图。在图19中，包括弹簧在内的某些部分没有没有被示出。

用于接纳传感器单元200的下端的传感器接纳壁120设置在盒壳体101的传感器接纳凹部110的内底部上。传感器单元200布置在传感器接纳壁120的平坦顶表面上，并且是在其上利用弹簧300的弹性力将传感器单元200下端处的密封环(环形密封构件)270压紧的部分。

由分隔壁127水平分隔的一对上游传感器缓冲器室122和下游传感器缓冲器123布置在传感器接纳壁120下方。传感器接纳壁120设有一对开口(流动通路)132和133以分别对应于传感器缓冲器室122和123。没有示出的用于输送所存储墨水的输送通路设置在盒壳体101内部，并且传感器单元200布置在输送通路的端部附近(在墨水流出端口附近)中。

在此情况下，上游传感器缓冲器室122通过开口124(没有具体示出)与输送通路的上游侧连通，并且下游传感器缓冲器123通过开口125(没有具体示出)与输送通路靠近墨水流出端口的下游侧连通。传感器缓冲器室122和123的底表面是开口的，没有用刚性壁封闭，并且该开口用由树脂制成的密封膜105覆盖。

传感器单元200包括其上具有凹入部分211的板状树脂单元基座210、接纳在单元基座210的顶表面上的凹入部分211中的板状金属传感器基座220、安装并固定在传感器基座220的顶表面上的传感器芯片230、用于将传感器基座220固定到单元基座210的粘附膜240、布置在单元基座210上的一对端子板250、用于压紧端子板250的板状压盖260、布置在单元基座210的底表面上的橡胶密封环270、以及压盖构件280，所述压盖构件280布置在传感器基座220的顶表面上以覆盖传感器芯片230，由此将弹簧300的负载传递到单元基座210。

如图20所示，详细描述各个元件，单元基座210包括作为用于支撑传感器基座220的基座主体的凹入部分211和安装壁215，其中，传感器基座220在顶表面中心处插入凹入部分211中，并且安装壁215的高度比凹入部分211周围的顶表面壁214的外侧处的顶表面壁214的高度高出一个台阶。凹入部分211的底表面设置有包括有圆形开口的入口侧流动通路212和出口侧流动通路213(液体存储空间)。单元基座210的底表面设有突出部分217，密封环270套入突出部分217中，并且入口侧流动通路212和出口侧流动通路213被定位于突出部分217上。密封环270由橡胶环密封圈制成并在其底表面上具有环形突出部分271，该突出部分271具有半圆形截面。

传感器基座220由诸如不锈钢之类的金属板制成，其刚度大于树脂的刚度以提高传感器的声学特性。传感器基座220包括入口侧流动通路222和出口侧流动通路223(液体存储空间)，入口侧流动通路222和出口侧流动通路223包括两个开口以对应于单元基座210的入口侧流动通路212和出口侧流动通路213。

粘附层242例如通过附着双面粘附膜或涂敷胶粘剂而形成在传感器基座220的顶表面上。传感器芯片230安装并固定在粘附层242上。就是说，传感器基座220充当用于支撑传感器芯片230的基座主体。

传感器芯片230具有用于接纳作为检测目标的墨水(液体)的传感器腔232并具有这样的结构，其中传感器腔232的底表面被开口以接纳墨水，顶表面用振动板233封闭，而压电元件234布置在振动板233的顶表面上。

具体而言，传感器芯片230包括：在其中心处具有圆形开口形状的传感器腔232的陶瓷芯片体231、形成在芯片体231顶表面上以构成传感器腔232底壁的振动板233、层叠在振动板233上的压电元件234、以及层叠在芯片体231上的端子235和236。

压电元件234包括分别连接到端子235和236的上电极层234a和下电极层234b、以及形成在上电极层234a和下电极层234b之间的压电层234c。压电元件用来例如基于由于传感器腔232中墨水存在或者不存在导致的特性差异而检测墨水用尽。压电元件234c可以由锆钛酸铅(PZT)、锆钛酸铅镧(PLZT)或者不含铅的无铅压电膜制成。

通过将芯片体231的底表面置于传感器基座220的上部中心上，利用粘附层242将传感器芯片230一体固定到传感器基座220。同时，用粘附层242密封传感器基座220和传感器芯片230之间的空间。传感器基座220和单元基座210的入口侧流动通路222和212以及出口侧流动通路223和213(液体存储空间)与传感器芯片230的传感器腔232连通。所以，墨水通过入口侧流动通路212和222进入传感器腔232，并通过出口侧流动通路223和213从传感器腔232排出。

这样，安装有传感器芯片230的金属传感器基座220被接纳在单元基座210的顶表面上的凹入部分211中。然后，传感器基座220和单元基座210通过从其上侧用树脂粘附膜240覆盖它们而一体地彼此固定。

就是说，粘附膜240在其中心处具有开口241，并由此通过在传感器基座220被接纳在单元基座210顶表面上的凹入部分211中的状态下用粘附膜覆盖它们而将传感器芯片230暴露到中心开口241。通过将粘附膜240的内周通过粘附层242接合到传感器基座220的顶表面，并将外周接合到围绕单元基座210凹入部分211的顶表面壁214，即通过将粘附膜240接合到两个部件(传感器基座220和单元基座210)的顶表面，而将传感器基座220和单元基座210彼此固定和密封。

在此情况下，传感器基座220的顶表面从单元基座210的凹入部分211向上突出，并且粘附膜240在比围绕单元基座210的凹入部分211的顶表面壁214的接合部分更高的位置处接合到传感器基座220的顶表面。这样，通过将传感器基座220的膜接合表面的高度设成高于单元基座210的膜接合表面的高度，可以通过水平差用粘附膜240将传感器基座220压紧，由此加强传感器基座220到单元基座210的固定力。其可以不设有水平差。

每个端子板250具有弹性构件252并且被布置在单元基座210的安装壁215的顶表面上，所述弹性构件252从基部条的中间侧边缘突出。通过将压紧构件260置于其上，端子板250被置于单元基座210和压紧构件260之间，并且在此状态下，弹性构件252与传感器芯片230顶表面上的端子235和236电接触。压紧构件260具有平坦框形形状，其被放置在单元基座210的安装壁215的顶表面上，端子板250置于两者之间。

如图20所示，压盖280被布置在传感器芯片230上，而不与传感器芯片230和端子板250的弹性构件252接触。压盖280用于保护传感器芯片230并且用于将弹簧300的负载(由图19和20中的箭头A1所示)传递到传感器基座220的顶表面，以绕开传感器芯片230。压盖的底部被放置在粘附膜240被接合到其上的部分，并且弹簧300的负载A1可以从粘附膜240的上侧施加到传感器基座220。当弹簧300的负载A1被施加到传感器基座220时，该负载A1被传递到单元基座210下方，并且充当用于挤压密封环270的力。

在此情况下，密封环270被设计为具有尽可能小的直径，以便不会不必要地增大密封空间，并且密封环270被定位在传感器基座220或者传感器芯片230的正下方。因此，通过将弹簧300的负载A1施加到具有小的面积的传感器基座220，弹簧300的压力有效地作用在传感器基座正下方的密封环270上。

传感器单元200具有上述结构并与压缩弹簧300一起被接纳在盒壳体101的传感器接纳凹部110中。在此接纳状态下，通过使用弹簧300向压盖280施压，通过传感器基座220传递到单元基座210的负载A1挤压设置在单元基座210的底表面上的密封环270并使密封环与传感器接纳凹部110中的传感器接纳壁120紧密接触。因此，确保了传感器单元200和盒壳体101之间的密封特性。

在通过上述组装而确保密封特性的情况下，盒壳体101中的上游传感器缓冲器室122通过传感器接纳壁120的开口132而与传感器单元200中的入口侧流动通路212和222连通，并且盒壳体101中的下游传感器缓冲器123通过传感器接纳壁120的开口133而与传感器单元200中的出口侧流动通路213和223连通。入口侧流动通路212和222、传感器腔232、以及出口侧流动通路213和223串联布置在盒壳体101中的输送通路中，以使其按此顺序从上游侧开始布置。

在此，与传感器腔232连通的上游流动通路包括具有大的流动通路截面的上游缓冲器室122、开口132、以及传感器单元200中的具有小的流动通路截面的入口侧流动通路212和222(上游窄流动通路)。与传感器腔232连通的下游流动通路包括具有大的流动通路截面的下游缓冲器室123、开口133、以及传感器单元200中具有小的流动通路截面的出口侧流动通路213和223(下游窄流动通路)。

根据上述实施例，因为传感器单元200和传感器接纳壁120之间的空间被密封，同时通过在传感器单元200和传感器接纳壁120之间置入具有弹性的密封环270并且通过使用弹簧300将传感器单元200压靠传感器接纳壁120来挤压密封环270，可以使用如下的组装次序，其中传感器单元200被预先单独组装，然后传感器单元200被装配到盒壳体101中。因此，可以比使用胶粘剂的情形更简单地完成组装。

因为传感器单元200和传感器接纳壁120之间的尺寸偏差可以由密封环270的弹性吸收，所以可以用简单的组装完成可靠的密封。因为由密封环270密封的液体存储空间(入口侧通路212和222和出口侧通路213和223)被固定在传感器腔232的前面(在开口侧)，所以墨水的波动或者墨水中的气泡几乎不会产生影响。

因为弹簧300的压力通过传感器基座220施加到单元基座210，所以传感器基座220和单元基座210之间的密封表面的表面压力可以被一同提高，由此提高了它们之间的密封性能。就是说，因为弹簧300的负载被施加到传感器基座220顶表面上的粘附膜240，所以粘附膜240可以被更牢固地接合，由此提高了密封能力。在此情况下，因为没有不必要的负载施加到传感器芯片230上，所以检测特性没有受其影响。

因为弹簧300的负载A1通过压盖280被传递到传感器基座220，所以可以保护作为重要元件的传感器芯片230，并且可以自由地确定弹簧300和传感器基座220的组合，由此可以允许简单的设计。

因为只要弹簧300在其被压缩的状态下可以被接纳在传感器接纳凹部110中就足够了，所以弹簧可以容易地连同传感器单元200被插入。

此外，仅仅通过将安装有传感器芯片230的传感器基座220从上侧插入到单元基座210中，并且将粘附膜240接合到两个布置好的部件的顶表面上，即传感器基座220和单元基座210两者的顶表面上，就可以同时实现由不同材料制成的两个部件(金属的传感器基座220和树脂的单元基座210)之间的固定和密封。因此，组装可加工性非常优异。因为粘附膜240被接合到两个部件，所以可以实现部件之间的密封，而不会受到部件尺寸精度的影响。例如，当粘附膜240通过使用大规模生产机械加热、受压然后熔融时，仅仅通过控制大规模生产机械的温度和压力就可以提高密封能力，由此实现了在大规模生产时的稳定性。因为对密封能力有很大影响的粘附膜240可以容易地涂敷，并且具有优异的空间效率，所以可以实现传感器单元200尺寸的减小。

因为传感器腔232的入口侧流动通路212和222以及出口侧流动通路213和223分别形成在传感器基座220和单元基座210中，并且墨水通过入口侧流动通路212和222流入传感器腔232，并且通过出口侧流动通路213和223排出，所以墨水总是经过传感器腔232，由此防止了由于在传感器腔232中停留的液体或者气泡导致的错误检测。

因为粘附膜240相对于单元基座210的接合表面的高度被设为小于相对于传感器基座220的接合表面的高度，所以传感器基座220可以通过水平差被粘附膜240施压，由此加强了传感器基座220对于单元基座210的固定力。它们可以不设有水平差。

因为传感器单元200被布置在盒壳体101的输送通路的端部附近，并且传感器单元200的入口侧流动通路212和222、传感器腔232以及出口侧流动通路213和223被串联布置在输送通路中，以使其按此顺序从上游侧开始布置，所以可以精确地检测墨盒100中的残留液体量。

图21示出了根据本发明第二方面的第二实施例的重要部分的构造。在图21中，与图18到图20中所示的实施例相似的元件由相似的标号表示，并且对其的描述将被省略。

在第一实施例中，弹簧300的负载A1通过压盖280被施加到传感器基座220，但是在本实施例中，弹簧300的负载A2通过压盖282被施加到传感器芯片230的芯片体231。结果，弹簧300的负载A2可以通过压盖282、传感器芯片230的芯片体231以及传感器基座220被传递到单元基座210，并且可以充当挤压密封环270的力(也就是，用于确保密封能力的力)。

在此情况下，压盖282被压靠在芯片体231上不会对振动板233或者压电元件234有不必要的影响的位置处。此时，压盖不应妨碍端子板250的弹性构件252与端子235和236的弹性构件之间的接触。因此，通过使得压盖282的底部与芯片体231在除弹性构件252与端子235和236之间的接触部分之外的位置处接触，或者通过从接触端子235和236的弹性构件252的上侧将压盖282的底部压靠在芯片体231上，弹性构件252可以利用作用在压盖282上的弹簧300的力与端子235和236紧密接触。

这样，即使当弹簧300的负载A2施加到传感器芯片230的芯片体231上时，也可以获得类似于上述实施例的优点。

接着，将参考附图描述根据本发明第二方面的第三实施例的具有液体检测功能的墨盒(液体容器)。

图22是示出了用于将传感器单元200和弹簧300插入到传感器接纳凹部110中的部分的正视图，图23是沿图22的箭头IV-IV所取的横截面图，图24是沿图23的箭头V-V所取的横截面图，以及图25是示出了图24的重要部分的放大图。在这些图中，与上述的第一实施例相似的元件由相似的标号表示，并且对其的描述将被省略。

在本发明第二方面的第一和第二实施例中，弹簧300的负载通过压盖280和282施加到传感器基座220或者芯片体231。但是，在第三实施例中，弹簧300的负载通过压盖260B施加到单元基座210。

具体地，传感器单元200包括在其顶表面上具有凹入部分211的板状树脂单元基座210、接纳在单元基座210的顶表面上的凹入部分211中的板状金属传感器基座220、安装并固定在传感器基座220的顶表面上的传感器芯片230、用于将传感器基座220固定到单元基座210的粘附膜240、布置在单元基座210上的一对端子板250、用于压紧端子板250并且保护传感器芯片230的板状压盖(盖构件)260B以及布置在单元基座210的底表面上的橡胶密封环270。

如图25所示，详细描述各个元件，单元基座210包括凹入部分211和安装壁215，其中，传感器基座220在顶表面中心处插入凹入部分211中，并且安装壁215的高度比凹入部分211周围的顶表面壁214的外侧处的顶表面壁214的高度高出一个台阶。凹入部分211的底壁设置有包括有圆形开口的入口侧流动通路212和出口侧流动通路213(液体存储空间)。单元基座210的底表面设有突出部分217，密封环270套入突出部分217中，并且入口侧流动通路212和出口侧流动通路213被定位于突出部分217上。密封环270由橡胶环密封圈形成并在其底表面上具有环形突出部分271，该突出部分271具有半圆形截面。

每个端子板250具有从基部条的中间侧边缘突出的弹性构件252和形成在该条的端部的弯曲片254，并且被布置在单元基座210的安装壁215的顶表面上。通过将压盖260B置于其上，端子板被置于单元基座210和压盖260B之间，并且在此状态下，弹性构件252与传感器芯片230顶表面上的端子235和236电接触。

压盖260B具有平板形状，并且被布置在单元基座210的安装壁215的顶表面上，同时将端子板250的基部部分251夹在其间，并且压盖260B包括凹入部分265，所述凹入部分265布置在压盖260B的底表面上，以避免干扰端子板250的弹性构件252或者传感器芯片230。压盖260B被布置在单元基座210的顶表面上，同时从上侧对端子板250施压，由此保护被接纳在单元基座210的顶表面上的凹入部分211中的传感器基座220和传感器芯片230。

传感器单元200具有上述结构并在弹簧被压缩的状态下与弹簧300一起被接纳在盒壳体101的传感器接纳凹部110中。在此接纳状态下，通过使用弹簧300向下对压盖260B施压，设置在传感器单元200的底表面上的密封环270被挤压并且被压靠在传感器接纳凹部110中的传感器接纳壁120上，由此确保了传感器单元200和盒壳体101之间的密封性能。在此情况下，因为弹簧300的压力通过压盖260B被传递到单元基座210，所以该压力根本不会施加到传感器基座220和传感器芯片230上。就是说，弹簧300通过绕开传感器基座220和传感器芯片230的力传递路径仅仅将压力提供给单元基座210。

根据上述的本实施例，可以获得类似于第一实施例的优点。此外，因为弹簧300的压力通过压盖260B而直接施加到与传感器接纳壁120相对的单元基座210，所以不会对传感器基座220或者传感器芯片230带来压力的影响，由此提高了检测灵敏度。

此外，因为只要将弹簧300压缩并且接纳在传感器接纳凹部110中就足够了，所以弹簧可以容易地与传感器单元200一起被插入。

因为压盖260B被布置在单元基座210上，所以可以保护对于振动特性来说是重要元件的传感器芯片230和传感器基座220。因为弹簧300的负载通过压盖260B施加到单元基座210，所以可以自由地确定弹簧300和单元基座210的组合，由此可以允许容易的设计。

图26示出了根据本发明第二方面的第四实施例的重要部分。在图26中，与图18到图21中所示的实施例相似的元件由相同的标号表示，并且对其的描述将被省略。

在本实施例中，覆盖传感器芯片230和传感器基座220的压盖260C被布置在单元基座210上方，而不与单元基座210接触，并且压盖260C由螺钉701固定到盒壳体101。用于对单元基座210施压以挤压密封环270的片簧(施压弹簧)259在该片簧被压缩的状态下置于压盖260C和单元基座210之间。

在此情况下，片簧259被一体地形成在相应的端子板250中，并且在常规组装工艺中仅仅向单元基座210施加预定的压力。端子板250设置有与传感器芯片230的端子235和236(参见图6)弹性接触的弹性构件252，而片簧259被布置在其弹力根本不会作用在弹性构件252的位置上。

如图所示，各个片簧259端部可以在形成压盖260C时被插入，并且端子板250可以一体地形成在压盖260C中。在此状态下，不必特意地支撑端子板250。

片簧259可以与端子板250分别地制造和设置，并且可以设置除片簧259之外的其他施压弹簧，只要空间允许的话。

这样，因为压盖260C由螺钉701固定到盒壳体101，并且片簧259(施压弹簧)在该片簧259被压缩的状态下置于压盖260C和单元基座210之间，所以可以实行施压弹簧的紧凑组装。此外，因为片簧259与电连接到传感器芯片230的端子235和236的端子板250一体形成，所以可以实行紧凑组装，以减小部件数量，由此减小组装步骤的数量。

接着，将描述通过使用根据本发明第二方面的传感器单元200来检测墨水的原理。

当墨盒100中的墨水被消耗时，所存储的墨水从墨水输送部分103通过传感器单元200的传感器腔232被输送到喷墨打印机的打印头12。

此时，当墨盒100中残留足够墨水时，传感器腔232充满墨水。另一方面，当墨盒100中残留的墨水量减少时，传感器腔232未充满墨水。

因此，传感器单元200检测由于状态变化导致的声阻差。所以，可以检测出是残留了足够墨水，还是消耗了一部分墨水并且残留的墨水量减少了。

具体地，当对压电元件234施加电压时，利用压电元件234的变形使振动板233变形。当在使压电元件234强迫变形之后停止施加电压时，弯曲振动在振动板233中持续一段时间。残余振动是振动板233和传感器腔232中的介质的自由振动。因此，通过允许施加到压电元件234的电压具有脉冲波形或者矩形波形，可以容易地获得施加电压之后振动板233和介质之间的共振。

残余振动是振动板233的振动，并且伴随着压电元件234的变形。因此，压电元件234通过残余振动产生反电动势。此反电动势通过端子板250从外部检测。

因为所检测到的反电动势可以指明共振频率，所以基于共振频率可以检测墨盒100中的墨水的存在。

Claims (42)

1.一种液体传感器的安装结构，包括：

振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔形成为朝向所述第一表面一侧开口，并且所述腔的底表面可以振动；

包括压电元件的传感器，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上；

安装有所述传感器的安装目标构件，所述安装目标构件具有上游空间和下游空间，所述上游空间通过上游流动通路与所述腔连通，所述下游空间通过下游流动通路与所述腔连通；和

弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述安装目标构件之间，并且密封所述传感器和所述安装目标构件之间的空间。

2.根据权利要求1所述的安装结构，

其中，所述传感器在所述第一表面侧上还包括流动通路形成基部，所述流动通路形成基部层叠在所述振动腔形成基部上，并且在所述流动通路形成基部中形成用于将作为检测目标的液体供应到所述腔的液体供应通路和用于将作为检测目标的液体从所述腔排出的液体排出通路，以及

其中，在所述弹性密封构件中形成允许所述液体供应通路与所述上游空间彼此连通的供应侧开口和允许所述液体排出通路与所述下游空间彼此连通的排出侧开口，所述弹性密封构件分别密封所述液体供应通路和所述上游空间之间的空间和所述液体排出通路和所述下游空间之间的空间。

3.根据权利要求2所述的安装结构，

其中，所述供应侧开口的开口大于所述液体供应通路的开口，并且所述排出侧开口的开口大于所述液体排出通路的开口。

4.根据权利要求3所述的安装结构，

其中，所述供应侧开口的开口直径被设为比所述液体供应通路的开口直径大2倍或者更多倍，并且所述排出侧开口的开口直径被设为比所述液体排出通路的开口直径大2倍或者更多倍。

5.根据权利要求3所述的安装结构，

其中，所述供应侧开口和所述液体供应通路同心地布置，所述排出侧开口和所述液体排出通路同心地布置。

6.根据权利要求2所述的安装结构，

其中，所述液体供应通路和所述液体排出通路的开口被设为相同的尺寸，并且所述供应侧开口和所述排出侧开口的开口被设为相同的尺寸。

7.根据权利要求6所述的安装结构，

其中，所述液体供应通路和供应侧开口与所述液体排出通路和排出侧开口关于所述腔的中心对称。

8.根据权利要求2所述的安装结构，还包括偏置构件，所述偏置构件通过将所述传感器朝向所述安装目标构件偏置而将所述传感器固定到所述安装目标构件。

9.根据权利要求2所述的安装结构，还包括保持构件，所述保持构件安装在所述弹性密封构件的外周，以在外部保持所述弹性密封构件。

10.根据权利要求2所述的安装结构，

其中，所述安装目标构件是缓冲器构件，所述缓冲器构件具有作为所述上游空间的与所述液体供应通路连通的供应侧缓冲器室，和作为所述下游空间的与所述液体排出通路连通的排出侧缓冲器室。

11.根据权利要求10所述的安装结构，

其中，所述供应侧缓冲器室和所述排出侧缓冲器室关于所述腔的中心对称。

12.根据权利要求10所述的安装结构，

其中，所述供应侧缓冲器室和所述排出侧缓冲器室的体积比所述腔的体积大10倍或者更多倍。

13.根据权利要求10所述的安装结构，

其中，所述缓冲器构件安装在容器主体上，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口，所述供应侧缓冲器室与用于储存液体的液体储存室连通，并且所述排出侧缓冲器室连通液体输送空间，所述液体输送空间与用于输出储存在所述容器主体的内部空间中的液体的所述液体输送开口连通。

14.根据权利要求1所述的安装结构，

其中，所述弹性密封构件布置在除流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，其中在所述流动通路空间中，所述腔、所述上游流动通路和所述下游流动通路彼此连通。

15.根据权利要求14所述的安装结构，

其中，形成从所述安装目标构件突起的流动通路突起，所述上游流动通路和所述下游流动通路开口在所述流动通路突起中，并且所述弹性密封构件在所述流动通路突起的外周密封所述传感器和所述安装目标构件之间的空间。

16.根据权利要求15所述的安装结构，

其中，围绕所述上游流动通路和下游流动通路的开口的周边的环形突起形成在所述流动通路突起与所述传感器相对的表面上。

17.根据权利要求14所述的安装结构，

其中，所述上游流动通路和所述下游流动通路关于所述腔的中心对称。

18.根据权利要求14所述的安装结构，

其中，所述上游流动通路和所述下游流动通路具有小于所述腔的流动通路面积，并且被设为具有在其中存在流体质量的长度。

19.根据权利要求14所述的安装结构，还包括偏置构件，所述偏置构件通过将所述传感器朝向所述安装目标构件偏置，将所述传感器固定到所述安装目标构件。

20.根据权利要求14所述的安装结构，

其中，所述安装目标构件是缓冲器构件，所述缓冲器构件具有作为所述上游空间的通过所述上游流动通路与所述腔连通的供应侧缓冲器室，和作为所述下游空间的通过所述下游流动通路与所述腔连通的排出侧缓冲器室。

21.根据权利要求20所述的安装结构，

其中，所述供应侧缓冲器室和所述排出侧缓冲器室关于所述腔的中心对称。

22.根据权利要求20所述的安装结构，

其中，所述供应侧缓冲器室和所述排出侧缓冲器室的体积比所述腔的体积大10倍或者更多倍。

23.根据权利要求20所述的安装结构，

其中，所述缓冲器构件安装在容器主体上，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口，所述供应侧缓冲器室与用于储存液体的液体储存室连通，并且所述排出侧缓冲器室连通液体输送空间，所述液体输送空间与用于输出储存在所述容器主体的内部空间中的液体的所述液体输送开口连通。

24.一种液体容器，包括：

容器主体，所述容器主体具有用于输出储存在其中的液体的液体输送开口；和

传感器，所述传感器安装在所述容器主体上，以检测其中的液体，

其中所述传感器包括：

振动腔形成基部，所述振动腔形成基部具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述振动腔形成基部中用于接纳作为检测目标的介质的腔朝向所述第一表面一侧开口，并且所述腔的底表面可以振动；和

压电元件，所述压电元件具有第一电极、压电层和第二电极，所述第一电极形成在所述振动腔形成基部的所述第二表面一侧上，所述压电层形成在所述第一电极上，所述第二电极形成在所述压电层上，

其中，所述容器主体具有通过上游流动通路与所述腔连通的上游空间和通过下游流动通路与所述腔连通的下游空间，以及

所述液体容器还包括弹性密封构件，所述弹性密封构件布置在所述传感器和所述容器主体之间，并且密封所述传感器和所述容器主体之间的空间。

25.根据权利要求24所述的液体容器，

其中，所述传感器还包括流动通路形成基部，所述流动通路形成基部层叠在所述振动腔形成基部的所述第一表面一侧上，并且在所述流动通路形成基部中形成用于将作为检测目标的液体供应到所述腔的液体供应通路和用于将作为检测目标的液体从所述腔排出的液体排出通路，以及

其中，在所述弹性密封构件中形成允许所述液体供应通路与所述上游空间彼此连通的供应侧开口和允许所述液体排出通路与所述下游空间彼此连通的排出侧开口，所述弹性密封构件分别密封所述液体供应通路和所述上游空间之间的空间和所述液体排出通路和所述下游空间之间的空间。

26.根据权利要求24所述的液体容器，

其中，所述弹性密封构件布置在除流动通路空间的流动通路壁之外的部分中，其中在所述流动通路空间中，所述腔、所述上游流动通路和所述下游流动通路彼此连通。

27.一种液体容器，包括：

容器主体，所述容器主体在其中具有液体存储部分，并且所述容器主体具有用于从所述液体存储部分输出液体的输送通路和布置在所述输送通路中的传感器接纳部分；

传感器单元，所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上并且检测液体；

缓冲器室，所述缓冲器室布置在所述容器主体中，通过传感器接纳壁与所述传感器接纳部分邻接，并且布置在所述输送通路中，以与所述输送通路的上游侧和下游侧连通；

环形密封构件，所述环形密封构件具有弹性，并且密封所述传感器单元和所述传感器接纳壁之间的空间；和

施压弹簧，所述施压弹簧将所述传感器单元压靠所述传感器接纳壁，以挤压所述密封构件并向所述密封构件、所述传感器单元和所述传感器接纳壁提供所述密封所必须的表面压力。

28.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，所述传感器单元包括用于检测液体的传感器芯片、用于支撑所述传感器芯片的传感器基座和用于支撑所述传感器基座的单元基座，以及

其中，所述施压弹簧用于通过所述传感器基座或者所述传感器芯片向所述单元基座提供压力。

29.根据权利要求28所述的液体容器，

其中，所述传感器芯片具有用于接纳作为检测目标的液体的腔，其中所述腔的底表面被开口以接纳液体，所述腔的顶表面由振动板封闭，并且压电元件布置在所述振动板的顶表面上，

其中，所述传感器基座是用于将传感器芯片安装并固定到其上的金属基座体，

其中，所述单元基座是用于将所述传感器基座安装并固定到其上的树脂基座体，并且当所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上时，所述单元基座的底表面通过所述密封构件与所述传感器接纳壁相对，并且

其中，与所述腔连通的液体存储空间形成在所述传感器基座和所述单元基座中，并且与所述液体存储空间和所述缓冲器室在所述环形密封构件内部连通的流动通路设置在所述传感器接纳壁中。

30.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，所述施压弹簧以压缩状态布置在所述传感器接纳部分的与所述传感器单元相对的壁和所述传感器单元之间。

31.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，压盖布置在所述传感器芯片的上方，并且所述施压弹簧的压力通过所述压盖提供到所述传感器基座或者所述传感器芯片。

32.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，凹入部分形成在所述单元基座的顶表面上，并且所述传感器基座布置在所述凹入部分中，

其中，所述传感器芯片和所述传感器基座由布置在所述传感器基座的顶表面上的粘附层彼此固定和密封，和

其中，所述传感器基座和所述单元基座由粘附膜彼此固定和密封，所述密封膜的内周在粘附层处在其间的情况下接合到所述传感器基座的顶表面，并且所述粘附膜的外周接合到围绕所述单元基座的所述凹入部分的顶表面壁。

33.根据权利要求32所述的液体容器，

其中，所述传感器基座的所述顶表面从所述单元基座的所述凹入部分向上突起，并且所述粘附膜在高于围绕所述单元基座的所述凹入部分的所述顶表面壁上的接合位置的位置上接合到所述传感器基座的所述顶表面。

34.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，所述传感器基座和所述单元基座分别具有作为液体存储空间的用于所述腔的入口侧流动通路和出口侧流动通路，

其中，所述容器主体具有作为所述缓冲器室的与所述输送通路的所述上游侧和所述入口侧流动通路连通的上游缓冲器室和与所述输送通路的所述下游侧和所述出口侧流动通路连通的下游缓冲器室，和

其中，从所述输送通路的所述上游侧流入的液体通过所述上游缓冲器室和所述入口侧流动通路供应到所述腔，并且从所述腔通过所述出口侧流动通路和所述下游缓冲器室排出到所述输送通路的所述下游侧。

35.根据权利要求27所述的液体容器，

其中，所述传感器单元包括：

传感器芯片，所述传感器芯片具有用于接纳作为检测目标的液体的腔，其中所述腔的底表面被开口以接纳液体，所述腔的顶表面由振动板封闭，并且压电元件布置在所述振动板的顶表面上；

金属传感器基座，用于将传感器芯片安装并固定到其上；和

树脂单元基座，用于将所述传感器基座安装并固定到其上，其中当所述传感器单元安装在所述传感器接纳部分上时，所述单元基座的底表面在所述密封构件处在其间的情况下与所述传感器接纳壁相对，并且

其中，与所述腔连通的液体存储空间形成在所述传感器基座和所述单元基座中，并且与所述液体存储空间和所述缓冲器室在所述环形密封构件内部连通的流动通路设置在所述传感器接纳壁中，并且

其中，所述施压弹簧用于仅仅向所述单元基座提供压力。

36.根据权利要求35所述的液体容器，

其中，所述施压弹簧以压缩状态布置在所述传感器接纳部分的与所述传感器单元相对的壁和所述传感器单元之间。

37.根据权利要求35所述的液体容器，

其中，用于覆盖所述传感器芯片的盖构件安装在所述单元基座上方，不与所述传感器芯片和传感器基座直接接触，并且所述施压弹簧的压力通过所述盖构件提供到所述单元基座。

38.根据权利要求35所述的液体容器，

其中，用于覆盖所述传感器芯片和所述传感器基座的盖构件安装在所述单元基座的上方，不与所述单元基座直接接触，所述盖构件通过螺钉固定到所述容器主体，并且所述施压弹簧以压缩状态置于所述盖构件和所述单元基座之间。

39.根据权利要求38所述的液体容器，

其中，所述施压弹簧是片簧，所述片簧与电连接到所述传感器芯片的电极上的端子板一体地形成。

40.根据权利要求35所述的液体容器，

其中，凹入部分形成在所述单元基座的所述顶表面上，并且所述传感器基座被接纳在所述凹入部分中，

其中，所述传感器芯片和所述传感器基座由布置在所述传感器基座的所述顶表面上的粘附层彼此固定和密封，和

其中，所述传感器基座和所述单元基座由粘附膜彼此固定和密封，所述密封膜的内周在所述粘附层处在其间的情况下接合到所述传感器基座的所述顶表面，并且所述粘附膜的外周接合到围绕所述单元基座的所述凹入部分的顶表面壁。

41.根据权利要求40所述的液体容器，

其中，所述传感器基座的所述顶表面从所述单元基座的所述凹入部分向上突起，并且所述粘附膜在高于围绕所述单元基座的所述凹入部分的所述顶表面壁上的接合位置的位置上接合到所述传感器基座的所述顶表面。

42.根据权利要求35所述的液体容器，

其中，所述传感器基座和所述单元基座分别具有作为液体存储空间的用于所述腔的入口侧流动通路和出口侧流动通路，

其中，所述容器主体具有作为所述缓冲器室的与所述输送通路的所述上游侧和所述入口侧流动通路连通的上游缓冲器室和与所述输送通路的所述下游侧和所述出口侧流动通路连通的下游缓冲器室，和

其中，从所述输送通路的所述上游侧流入的液体通过所述上游缓冲器室和所述入口侧流动通路供应到所述腔，并且从所述腔通过所述出口侧流动通路和所述下游缓冲器室排出到所述输送通路的所述下游侧。

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