DE102005018034A1

DE102005018034A1 - Flüssigkeitssensor und diesen beinhaltender Flüssigkeitsbehälter

Info

Publication number: DE102005018034A1
Application number: DE102005018034A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Suwa Takahashi; Junhua Suwa Zhang
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2005-12-01
Also published as: GB2413385B; WO2005102711A3; ATE433379T1; JP4826125B2; WO2005102711A2; AU2005235068A1; MXPA06011828A; KR20070106651A; CA2561722A1; KR100854190B1; US20050243110A1; US7618105B2; DE602005014861D1; IL178354A0; EP1744893B1; KR20070007144A; GB0507892D0; EP2075135A3; AR048930A1; NO20065024L

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitssensor, der die Existenz einer Flüssigkeit sicher bestimmen kann, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter. Ein Sensor (60) wird verwendet, in welchem ein piezoelektrisches Element verwendet wird, welches eine piezoelektrische Schicht (47) hat, auf deren beiden Oberflächen Elektroden (46 und 49) ausgeformt sind, und ein Boden (43a) eines Hohlraums (43) zum Aufnehmen von Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt wird in Vibrationen versetzt. Der Sensor (60) beinhaltet einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich (40), in welchem der Hohlraum (43) mit dem in Vibration versetzbaren Boden (43a) ausgebildet ist, und einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich (50), der auf diesen den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich (40) hinauf laminiert ist. Ein Flüssigkeitszuführkanal (53) zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum (43) und ein Flüssigkeitsauslasskanal (54) zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum (43) sind in dem den Durchflusskanal bildenden Grundbereich (50) ausgebildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitssensor sowie einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter, und insbesondere einen Flüssigkeitssensor, der für die Erfassung der verbleibenden Menge von Flüssigkeit in einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung geeignet ist, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter.

Als typisches Beispiel einer herkömmlichen Flüssigkeitsstrahlvorrichtung gibt es eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf für das Aufzeichnen von Bildern. Als weitere Flüssigkeitsstrahlvorrichtungen sind beispielsweise eine Vorrichtung aufzählbar, welche einen Farbmaterialstrahlkopf beinhaltet und für die Farbfilterherstellung einer Flüssigkristallanzeige oder dergleichen verwendet wird, eine Vorrichtung, welche einen Elektrodenmaterial-Strahlkopf (einen Strahlkopf für leitende Paste) beinhaltet, welche für die Elektrodenausbildung einer organischen EL Anzeige, einer Oberflächenemissionsanzeige (FED) oder dergleichen verwendet wird, eine Vorrichtung, welche einen Strahlkopf für lebendes organisches Material beinhaltet, welche für die Herstellung von Bio-Chips verwendet wird, eine Vorrichtung, welche einen Probenausstrahlkopf als Präzisionspipette beinhaltet, und dergleichen.

In der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung als dem typischen Beispiel der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf einschließlich einer Druckerzeugungseinheit, um eine Druckerzeugungskammer unter Druck zu setzen, und einer Düsenöffnung, um unter Druck gesetzte Tinte als ein Tintentröpfchen auszustrahlen an einem Schlitten angebracht.

In der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wird Tinte in einem Tintenbehälter weiter dem Aufzeichnungskopf durch einen Durchflusskanal hindurch zugeleitet, so dass der Druckvorgang weitergeführt werden kann. Der Tintenbehälter ist beispielsweise als abnehmbare Kartusche ausgestaltet, welche ein Benutzer leicht zu einem Zeitpunkt austauschen kann, wenn die Tinte aufgebraucht ist.

Bisher gibt es als Verfahren zur Handhabung des Tintenverbrauchs einer Tintenkartusche ein Verfahren, in welchem die Anzahl der Strahlen von Tintentröpfchen in dem Aufzeichnungskopf und die Menge der Tinte, die während der Wartung gesaugt wird, durch Software angehäuft werden, und der Tintenverbrauch gehandhabt wird durch die Berechnung, oder ein Verfahren, in welchem eine Elektrode zum Erfassen einer Flüssigkeitsoberfläche an einer Tintenkartusche angebracht ist, und ein Zeitpunkt gehandhabt wird, wenn eine vorbestimmte Menge von Tinte tatsächlich verbraucht ist.

Bei dem Verfahren, in welchem die Anzahl der Ausgaben von Tintentröpfchen und die Menge der Tinte durch die Software angesammelt werden und der Tintenverbrauch durch die Berechnung gehandhabt wird, gibt es aber das folgende Problem. Es bestehen Variationen in dem Gewicht der ausgegebenen Tintentröpfchen zwischen den einzelnen Köpfen.

Obwohl die Variationen in dem Gewicht der Tintentröpfchen keinen Einfluss auf die Bildqualität haben, wird im Hinblick auf einen Fall, wo ein Fehler in der Menge der verbrauchten Tinte aufgrund der Variationen angesammelt wird, Tinte in die Tintenkartusche eingefüllt, deren Menge eine Toleranz beinhaltet. Demzufolge tritt ein Problem auf, dass im Einzelfall eine Tintenmenge entsprechend dieser Toleranz verbleibt.

Andererseits kann in dem Verfahren, in welchem der Zeitpunkt, wenn die Tinte aufgebraucht ist, durch die Elektrode gehandhabt wird, da die tatsächliche Menge der Tinte erfasst werden kann, die verbleibende Menge der Tinte mit hoher Verlässlichkeit gehandhabt werden. Da die Erfassung der Flüssigkeitsoberfläche der Tinte von der Leitfähigkeit der Tinte abhängt, gibt es Defekte insofern, dass die Art der erfassbaren Tinte begrenzt ist, und die Dichtungsstruktur der Elektrode kompliziert wird. Außerdem steigen, da ein Edelmetall mit einer erhöhten Leitfähigkeit und einem hohen Korrosionswiderstand normalerweise als Material der Elektrode verwendet wird, die Herstellkosten der Tintenkartusche. Da außerdem zwei Elektroden angebracht werden müssen, erhöhen sich auch die Herstellschritte, und als Ergebnis erhöhen sich wiederum die Herstellkosten.

Eine Einrichtung, die entwickelt wurde, um die oben genannten Probleme zu lösen, ist als eine piezoelektrische Einrichtung in JP-A-2001-146024 offenbart. Diese piezoelektrische Einrichtung kann akkurat die verbleibende Menge der Flüssigkeit erfassen, vermeidet die Notwendigkeit für eine komplizierte Dichtungsstruktur und kann verwendet werden, während sie an einem Flüssigkeitsbehälter angebracht ist.

Das heißt, gemäß der in JP-A-2001-146024 offenbarten piezoelektrischen Einrichtung kann, indem ausgenutzt wird, dass die Resonanzfrequenz eines verbleibenden Vibrationssignals, das erzeugt wird durch die Restvibration (freie Vibration) eines Vibrationsbereichs der piezoelektrischen Einrichtung, nachdem diese zwangsweise in Vibrationen versetzt wurde durch einen Antriebsimpuls, sich verändert zwischen einem Fall, wo Tinte in einem Raum gegenüber dem Vibrationsbereich der piezoelektrischen Einrichtung existiert, und einem Fall, wo diese Tinte nicht vorhanden ist, die verbleibende Menge der Tinte in der Tintenkartusche überwacht werden.

9 zeigt ein Stellglied, welches die eben erwähnte herkömmliche piezoelektrische Einrichtung bildet. Dieses Stellglied 106 beinhaltet ein Substrat 178 mit einer kreisförmigen Öffnung 161 fast in der Mitte, eine auf einer Oberfläche (im folgenden als vordere Oberfläche bezeichnet) eines Substrats 178 vorgesehene Vibrationsplatte 176, die die Öffnung 161 bedeckt, eine auf der Seite der vorderen Fläche der Vibrationsplatte 176 vorgesehene piezoelektrische Schicht 160, eine obere Elektrode 164 sowie eine untere Elektrode 166, zwischen welchen die piezoelektrische Schicht 160 sandwichartig von beiden Seiten aus angeordnet ist, einen oberen Elektrodenanschluss 168, der elektrisch mit der oberen Elektrode 164 verbunden ist, einen unteren Elektrodenanschluss 170, der elektrisch mit der unteren Elektrode 166 verbunden ist, sowie eine zusätzliche Elektrode 172, die zwischen der oberen Elektrode 164 und dem oberen Elektrodenanschluss 168 vorgesehen ist und diese beiden elektrisch verbindet.

Die piezoelektrische Schicht 160, die obere Elektrode 164 und auch die untere Elektrode 166 haben jeweils einen kreisförmigen Bereich als Körperbereich. Die kreisförmigen Bereiche der piezoelektrischen Schicht 160, der oberen Elektrode 164 und der unteren Elektrode 166 bilden ein piezoelektrisches Element.

Die Vibrationsplatte 176 ist auf der vorderen Fläche des Substrats 178 so ausgebildet, dass sie die Öffnung 161 bedeckt. Ein tatsächlich schwingender Vibrationsbereich in der Vibrationsplatte 176 wird durch die Öffnung 161 bestimmt. Ein Hohlraum 162 ist aus einem Bereich der Vibrationsplatte 176 gebildet, der zu der Öffnung 161 hinweist, und die Öffnung 161 des Substrats (des einen Hohlraum bildenden Elements) 178. Eine Oberfläche (im folgenden als rückwärtige Fläche bezeichnet) auf der dem piezoelektrischen Element gegenüberliegenden Seite weist zu dem Inneren eines Tintenbehälters hin. Dadurch ist der Hohlraum 162 so aufgebaut, dass er in Kontakt mit Flüssigkeit (Tinte) gerät. die Vibrationsfläche 176 ist übrigens flüssigkeitsdicht an dem Substrat 178 angebracht, so dass selbst wenn Flüssigkeit in den Hohlraum 162 eintritt, diese Flüssigkeit nicht hin zur Seite der vorderen Fläche des Substrats 178 ausläuft.

In dem eben beschriebenen Stellglied 106 des Stands der Technik wird eine verbleibende Vibration (freie Vibration) des Vibrationsbereichs, die erzeugt wird, nachdem der Vibrationsbereich zwangsweise in Vibrationen versetzt wird durch Anlegen eines Antriebsimpulses an das piezoelektrische Element, erfasst als eine elektromotorische Gegenkraft durch das gleiche piezoelektrische Element. Dann kann durch Ausnutzen der Tatsache, dass der Restvibrationszustand des Vibrationsteils verändert wird in der Nähe des Zeitpunkts, wenn die Flüssigkeitsoberfläche in dem Tintenbehälter die Einstellposition des Stellglieds 106 passiert (streng genommen die Position des Hohlraums 162), die verbleibende Menge der Tinte in dem Tintenbehälter erfasst werden.

Das eben beschriebene herkömmliche Stellglied (die piezoelektrische Einrichtung) 106 ist an einer Behälterwand eines Behälterkörpers 181 einer Tintenkartusche 180 angebracht, wie in 10 dargestellt, und der Hohlraum 162 zur Aufnahme von Tinte als ein Erfassungsobjekt ist in dem Tintenreservoirraum der Innenseite des Tintenbehälters 180 frei gelegt.

Wie oben beschrieben, tritt jedoch, da das eben beschriebene herkömmliche Stellglied (die piezoelektrische Einrichtung) 106 so aufgebaut ist, dass der Hohlraum 162 in dem Tintenreservoirraum der Innenseite der Tintenkartusche 180 frei liegt, wenn die Tinte in dem Inneren der Tintenkartusche 180 schäumt durch Vibrationen oder dergleichen, ein Luftbläschen leicht in den Hohlraum 162 des Stellglieds 106 ein. Wenn das Luftbläschen in den Hohlraum 162 wie oben beschrieben eintritt und dort verbleibt, wird die Resonanzfrequenz der Restvibration, die erfasst wird vom Stellglied 106, hoch, obwohl die verbleibende Menge der Tinte in der Tintenkartusche 180 ausreichend ist, und es tritt das Problem auf, dass eine fehlerhafte Bewertung gemacht wird, so dass die Flüssigkeitsoberfläche die Position des Stellglieds 106 passiert und die verbleibende Menge der Tinte gering geworden ist.

Außerdem ist, wenn die Größe es Hohlraums 162 des Stellglieds 106 gering gemacht wird, um den Passierzeitpunkt der Flüssigkeitsoberfläche mit hoher Genauigkeit zu erfassen, der Meniskus der Tinte dazu geeignet, sich in dem Hohlraum 162 auszubilden. Selbst wenn die Flüssigkeitsoberfläche die Position des Hohlraums 162 durch den Verbrauch der Tinte passiert, besteht, da Tinte in der Innenseite des Hohlraums 162 verbleibt ein Problem auf, dass eine fehlerhafte Bewertung gemacht wird, so dass die Flüssigkeitsoberfläche die Position des Stellglieds 106 nicht passiert, und die verbleibende Menge der Tinte ausreichend ist.

Wie in den 6 bis 8 in JP-A-2001-146024 dargestellt, ist in dem Fall, in welchem die ebene Gestalt eines Hohlraums lang ist in einer Richtung, eine unnötige Vibration, welche sich unterscheidet von einer Restvibration, die zu erfassen ist, in der Restvibration (der freien Vibration) beinhaltet, welche in einem Vibrationsbereich erzeugt wird, nachdem ein Antriebsimpuls an eine piezoelektrische Einheit angelegt worden ist. Als Ergebnis besteht das Problem, dass es schwer ist, die Anwesenheit einer Tinte verlässlich zu bestimmen.

Es kann angenommen werden, dass eine solche unnötige Vibration erzeugt wird, weil ein Unterschied in einem Vibrationsmodus groß ist zwischen einer erzwungenen Vibration, welche in dem Vibrationsbereich erzeugt wird, wenn der Antriebsimpuls an die piezoelektrische Einheit angelegt wird, und der verbleibenden Vibration (der freien Vibration), die in dem Vibrationsbereich nach der erzwungenen Vibration erzeugt wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der die Anwesenheit von Flüssigkeit sicher bestimmen kann, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, welcher verhindert, dass Luftbläschen in einem Hohlraum verbleiben, und der die Anwesenheit von Flüssigkeit sicher bestimmen kann, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der verhindert, dass Tinte in einem Hohlraum verbleibt, und der die Anwesenheit von Flüssigkeit sicher bestimmen kann, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der eine geeignete Hohlraumgestalt verwendet, um zu verhindern, dass in einem Hohlraum Luftbläschen verbleiben und Tinte verbleibt, und der die Erzeugung einer unnötigen Vibration in der Restvibration eines Vibrationsbereichs verhindern kann, um die Anwesenheit einer Flüssigkeit verlässlich zu bestimmen, und einen diesen Sensor beinhaltenden Flüssigkeitsbehälter.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der eine geeignete Hohlraumgestalt verwendet, welche geeignet ist, zu verhindern, dass in dem Hohlraum Luftbläschen verbleiben und Tinte verbleibt, um verlässlich die Anwesenheit einer Flüssigkeit zu bestimmen, durch Vorsehen einer Flüssigkeitszuführöffnung und einer Flüssigkeitsauslassöffnung in entsprechenden Positionen an beiden Enden in der Längsrichtung des Hohlraums.

Die vorliegende Erfindung kann als veranschaulichende, nicht beschränkende Ausführungsformen die folgenden Anordnungen schaffen:

(1) Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, laminiert auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind.
(2) Flüssigkeitssensor nach (1), bei welchem ein Eingang des Fahrzeugkörpers außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum vorgesehen ist.
(3) Flüssigkeitssensor nach (1) oder (2), bei welchem ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit einem Bereich entsprechend dem Hohlraum ausgerichtet ist.
(4) Flüssigkeitssensor nach (1) oder (2), bei welchem ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum vorgesehen ist.
(5) Flüssigkeitssensor nach einem aus (1) bis (4), bei welchem der den Vibrationsbereich bildende Grundbereich eine Hohlraumplatte beinhaltet, in welcher eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche den Hohlraum bildet, und eine auf der Hohlraumplatte laminierte Vibrationsplatte, und der den Durchflusskanal bildende Grundbereich eine Durchflusskanalplatte beinhaltet, in welcher ein Hauptbereich des Flüssigkeitszuführkanals und ein Hauptbereich des Flüssigkeitsauslasskanals ausgebildet sind, und eine Ausgangs-/Eingangsplatte, in welcher ein Eingang des Flüssigkeitszuführkanals und ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals ausgebildet sind und welche auf der Durchflusskanalplatte laminiert ist.
(6) Flüssigkeitssensor nach (5), bei welchem die Vibrationsplatte, die Hohlraumplatte, die Durchflusskanalplatte und die Ausgangs-/Eingangsplatte aus dem gleichen Material gemacht sind und integral gesintert sind.
(7) Flüssigkeitssensor nach einem aus (1) bis (6), bei welchem ein Boden des Hohlraums, welcher einen Vibrationsbereich bildet, im wesentlichen kreisförmig ist.

Die vorliegende Erfindung kann als veranschaulichende, nicht beschränkende Ausführungsformen außerdem die folgenden Anordnungen schaffen:

(8) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper einschließlich einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren gespeicherter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper montierten Flüssigkeitssensor, wobei der Flüssigkeitssensor Folgendes aufweist: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, laminiert auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind, und wobei die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal des Sensors hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.
(9) Flüssigkeitsbehälter nach (8), bei welchem die aus einem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals des Sensors einströmende Flüssigkeit und die aus einem Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals ausgelassene Flüssigkeit zu der Flüssigkeitsaustrittsöffnung des Behälterkörpers gesandt wird.
(10) Flüssigkeitsbehälter nach (9), bei welchem die gesamte Flüssigkeit, die zu der Austrittsöffnung des Behälterkörpers gesandt wird, zuvor durch den Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal des Sensors hindurchtritt.
(11) Flüssigkeitsbehälter nach (9) oder (10), bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt ist, welche voneinander getrennt sind, die zweite Kammer sich auf einer Seite näher an der Flüssigkeitsaustrittsöffnung befindet als die erste Kammer in einer Flussrichtung der Flüssigkeit zur Zeit des Flüssigkeitsverbrauchs, der Eingang des Flüssigkeitszuführkanals des Sensors mit der ersten Kammer kommuniziert, der Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit der zweiten Kammer kommuniziert und der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal einen Verbindungsdurchflusskanal bilden, um die erste und die zweite Kammer zu verbinden.
(12) Flüssigkeitsbehälter nach (11), bei welchem die erste Kammer eine Hauptreservoirkammer bildet, welche einen Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers darstellt, und die zweite Kammer eine Nebenreservoirkammer mit einem Volumen bildet, welches kleiner ist als die Hauptreservoirkammer.
(13) Flüssigkeitsbehälter nach (12), bei welchem der Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit einer Seit eines oberen Endes der Nebenreservoirkammer kommuniziert.
(14) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (11) bis (13), bei welchem ein abgedichteter Nebendurchflusskanal in dem Inneren der ersten Kammer ausgebildet ist, ein Ausgang des Nebendurchflusskanals, der mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, auf einer Seite eines oberen Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist, ein Eingang des Nebendurchflusskanals, welcher mit der ersten Kammer kommuniziert, auf einer Seite des unteren Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist, und der Eingang des Nebendurchflusskanals sich auf einer Seite eines unteren Endes des Inneren der ersten Kammer befindet.
(15) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (8) bis (14), bei welchem der Flüssigkeitssensor an einer Außenseite des Behälterkörpers angebracht ist, und eine eingangsseitige Öffnung, die mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, und eine ausgangsseitige Öffnung, die mit dem Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals kommuniziert, so ausgebildet sind, dass sie durch eine Behälterwand des Behälterkörpers hindurchtreten.
(16) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (8) und (11) bis (14), weiter mit einem den Flüssigkeitsstrom begrenzenden Bereich, der an dem Behälterkörper so vorgesehen ist, dass er in Richtung des Hohlraums hervorsteht, und der einen Strom der Flüssigkeit im Inneren des Behälterkörpers begrenzt, wenn die Flüssigkeit im Inneren des Behälterkörpers verbraucht wird, um dadurch dafür zu sorgen, dass der Strom der Flüssigkeit über den Tintenzuführkanal in Richtung des Hohlraums gerichtet wird.
(17) Flüssigkeitsbehälter nach (16), bei welchem der Flüssigkeitszuführkanal durch einen Flüssigkeitszuführnut gebildet ist, der Flüssigkeitsauslasskanal durch eine Flüssigkeitsauslassnut gebildet ist, in einer Behälterwand des Behälterkörpers eine einzelne Flüssigkeitskommunikationsöffnung gebildet ist, die die Flüssigkeitszuführnut, den Hohlraum und die Flüssigkeitsauslassnut miteinander verbindet, und der die Flüssigkeit beschränkende Bereich zwischen der Flüssigkeitszuführnut und der Flüssigkeitsauslassnut in einer Richtung des Stroms der Flüssigkeit vorgesehen ist.
(18) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (8) bis (17), bei welchem der Flüssigkeitssensor an dem Behälterkörper so angebracht ist, dass sich der Hohlraum weiter unten befindet als das piezoelektrische Element in einer vertikalen Richtung.
(19) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (8) bis (18), bei welchem der Flüssigkeitsbehälter eine Flüssigkeitskartusche ist, die lösbar an einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung angebracht ist.

(20) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Flüssigkeitssensor, der Folgendes aufweist: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, laminiert auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind, und einen den Flüssigkeitsstrom beschränkenden Bereich, der an dem Behälterkörper so vorgesehen ist, dass er in Richtung des Hohlraums hervorsteht, und der einen Strom der Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers beschränkt, wenn die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers verbraucht ist, um dadurch den Strom der Flüssigkeit in Richtung des Hohlraums zu richten.
(21) Flüssigkeitsbehälter nach (20), bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer aufgeteilt ist, die voneinander getrennt sind, die zweite Kammer sich auf einer Seite näher an der Flüssigkeitsaustrittsöffnung befindet als die erste Kammer in einer Durchflussrichtung der Flüssigkeit zur Zeit des Flüssigkeitsverbrauchs, der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich an einem Übergang zwischen der ersten und der zweiten Kammer vorgesehen ist.
(22) Flüssigkeitsbehälter nach (21), bei welchem die erste Kammer eine Hauptreservoirkammer bildet, welche einen Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers bildet, und die zweite Kammer eine Nebenreservoirkammer bildet, mit einem Volumen kleiner als die Hauptreservoirkammer.
(23) Flüssigkeitsbehälter nach (22), bei welchem der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich sich auf der Seite eines oberen Endes der Nebenreservoirkammer befindet.
(24) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (21) bis (23), bei welchem ein abgedichteter Nebendurchflusskanal in dem Inneren der ersten Kammer ausgebildet ist; ein Ausgang des Nebendurchflusskanals, der mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, auf einer Seite eines oberen Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; ein Eingang des Nebendurchflusskanals, welcher mit der ersten Kammer kommuniziert, auf einer Seite des unteren Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; und der Eingang des Nebendurchflusskanals sich auf einer Seite eines unteren Endes des Inneren der ersten Kammer befindet.
(25) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (20) bis (24), bei welchem der Flüssigkeitssensor an einer Außenseite des Behälterkörpers angebracht ist, und eine Flüssigkeitsverbindungsöffnung, durch welche hindurch die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers in den Hohlraum hineinströmt, so ausgebildet ist, dass sie durch einen Bereich einer Behälterwand des Behälterkörpers hindurchtritt, wobei der Bereich des Behälterkörpers dem Hohlraum des Sensors gegenüberliegt.
(26) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (20) bis (25), bei welchem der Sensor Folgendes aufweist: einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf dem den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich laminiert ist, wobei eine Flüssigkeitszuführnut zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Hohlraum und eine Flüssigkeitsauslassnut zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Hohlraum in dem den Durchflusskanal bildenden Grundbereich ausgebildet sind.
(27) Flüssigkeitsbehälter nach (26), bei welchem die Flüssigkeitszuführnut und die Flüssigkeitsauslassnut sich außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum befinden.
(28) Flüssigkeitsbehälter nach (26) oder (27), bei welchem der den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich eine Hohlraumplatte beinhaltet, in welcher eine Durchgangsöffnung gebildet ist, welche den Hohlraum bildet, und eine auf der Hohlraumplatte laminierte Vibrationsplatte, und die Vibrationsplatte, die Hohlraumplatte und der den Durchflusskanal bildende Grundbereich aus dem gleichen Material gebildet sind und integral gesintert sind.
(29) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (20) bis (28), bei welchem ein Boden des Hohlraums, der einen Vibrationsbereich bildet, im wesentlichen kreisförmig ist.
(30) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (20) bis (29), bei welchem der Flüssigkeitsbehälter eine Flüssigkeitskartusche ist, die lösbar an einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung angebracht ist.

(31) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren gespeicherter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, wobei der Sensor Folgendes aufweist: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, wobei der Behälterkörper eine erste und eine zweite Öffnung hat, welche mit dem Hohlraum des Sensors kommunizieren, wobei der Sensor an dem Behälterkörper so angebracht ist, dass sich der Hohlraum weiter unten befindet als das piezoelektrische Element in einer vertikalen Richtung, und wobei die aus der ersten Öffnung hinausströmende Flüssigkeit in den Hohlraum hineinfließt und von dem Hohlraum über die zweite Öffnung in das Innere des Behälterkörpers.
(32) Flüssigkeitsbehälter nach (31), bei welchem der Sensor Folgendes aufweist: einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei der den Durchflusskanal bildende Grundbereich eine Ausgangs-/Eingangsplatte beinhaltet, in welcher eine Flüssigkeitszuführöffnung zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum ausgebildet ist sowie eine Flüssigkeitsauslassöffnung zum Auslassen der Flüssigkeit als der Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum, wobei die erste Öffnung mit der Tintenzuführöffnung kommuniziert und die zweite Öffnung mit der Flüssigkeitsauslassöffnung.
(33) Flüssigkeitsbehälter nach (31) oder (32), bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer aufgeteilt ist, welche voneinander getrennt sind, die erste Öffnung mit der ersten Kammer kommuniziert, die zweite Öffnung mit der zweiten Kammer kommuniziert und die Flüssigkeit in einer Seite der ersten Kammer durch die erste Öffnung, den Hohlraum und die zweite Öffnung zu der zweiten Kammer geleitet wird.

(34) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden einer in seinem inneren gespeicherten Flüssigkeit nach außen, einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und wobei die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers dem Hohlraum durch einen Flüssigkeitszuführkanal hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch einen Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.

(35) Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, laminiert auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind, wobei ein Raum, der von dem Hohlraum, dem Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal definiert ist, symmetrisch mit Bezug auf den Hohlraummittelpunkt ausgebildet ist, der in einem Bereich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal existiert.
(36) Flüssigkeitssensor nach (35), bei welchem der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist.
(37) Flüssigkeitssensor nach (35) oder (36), bei welchem sowohl der Flüssigkeitszuführkanal als auch der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verengt sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert.
(38) Flüssigkeitssensor nach einem aus (35) bis (37), weiter mit: einer zuführseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und einer auslassseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert.
(39) Flüssigkeitssensor nach (38), bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet sind.
(40) Flüssigkeitssensor nach (38) oder (39), bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum.

(41) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren aufbewahrter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, wobei der Sensor Folgendes beinhaltet: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, auf der ersten Elektrode laminiert, und einer zweiten Elektrode, auf der piezoelektrischen Schicht laminiert, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, laminiert auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind, wobei ein durch den Hohlraum, den Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal definierter Raum symmetrisch mit Bezug auf den Hohlraummittelpunkt ausgebildet ist, der sich in einem Bereich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal befindet, und wobei die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal des Flüssigkeitssensors hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.
(42) Flüssigkeitssensor nach (41), bei welchem der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist.
(43) Flüssigkeitssensor nach (41) oder (42), bei welchem sowohl der Flüssigkeitszuführkanal als auch der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verengt sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert.
(44) Flüssigkeitssensor nach einem aus (41) bis (43), weiter mit: einer zuführseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und einer auslassseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert.
(45) Flüssigkeitssensor nach (44), bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet sind.
(46) Flüssigkeitssensor nach (44) oder (45), bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum.
(47) Flüssigkeitssensor nach einem aus (44) bis (46), bei welchem die zuführseitige Pufferkammer mit einer Flüssigkeitsreservoirkammer kommuniziert, welche einen Hauptteil eines Innenraums des Behälterkörpers zur Aufbewahrung von Flüssigkeit bildet, und die auslassseitige Pufferkammer mit einem Flüssigkeitsförderraum kommuniziert, der mit einer Flüssigkeitsförderöffnung kommuniziert zum Befördern der innen vorhandenen Flüssigkeit nach außen, in dem inneren Raum des Behälterkörpers.

Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung als veranschaulichende, nicht beschränkende Ausführungsformen außerdem die folgenden Anordnungen schaffen:

(A) Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, in welchem ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, und einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche des Grundbereichs zur Ausbildung des Vibrationshohlraums ausgebildet ist, einer auf der ersten Elektrode laminierten piezoelektrischen Schicht sowie einer auf der piezoelektrischen Schicht laminierten zweiten Elektrode, wobei eine Gestalt des Hohlraums in einer Draufsicht ein Abmaß in Längsrichtung und ein Abmaß in Querrichtung hat, das kleiner ist als das Abmaß in Längsrichtung, die erste Elektrode einen Bereich entsprechend dem Hohlraum im wesentlichen vollständig abdeckt, und die zweite Elektrode in Bereichen entsprechend vier Ecken des Hohlraums eingekerbt ist, so dass sie im wesentlichen die Gestalt eines Kreuzes aufweist.
(B) Flüssigkeitssensor nach (A), bei welchem der Hohlraum ein erste Symmetrieachse und eine zweite Symmetrieachse hat, welche sich im rechten Winkel schneiden, das Abmaß in Querrichtung ein Abmaß entlang der ersten Symmetrieachse ist und das Abmaß in Längsrichtung ein Abmaß entlang der zweiten Symmetrieachse.
(C) Flüssigkeitssensor nach (A) oder (B), weiter mit: einer Ausgangs-/Eingangsplatte, die auf der Seite der ersten Oberfläche des Grundbereichs zum Ausbilden des Vibrationshohlraums laminiert ist, wobei dies Ausgangs-/Eingangsplatte eine Flüssigkeitszuführöffnung zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum hat sowie eine Flüssigkeitsauslassöffnung zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum.
(D) Flüssigkeitssensor nach (C), bei welchem die Flüssigkeitszuführöffnung und die Flüssigkeitsauslassöffnung an jeweils einem Endbereich des Hohlraums in Längsrichtung vorgesehen sind.

Die vorliegende Erfindung kann außerdem als veranschaulichende nicht beschränkende Ausführungsformen die folgenden Anordnungen schaffen:

(E) Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, in welchem ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, wobei eine Gestalt des Hohlraums in einer Draufsicht ein Abmaß in Längsrichtung und ein Abmaß in Querrichtung hat, das kleiner ist als das Abmaß in Längsrichtung, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche des Grundbereichs zum Ausbilden des Vibrationshohlraums ausgebildet ist, einer auf der ersten Elektrode laminierten piezoelektrischen Schicht sowie einer auf der piezoelektrischen Schicht laminierten zweiten Elektrode, und einer Ausgangs-/Eingangsplatte, die auf der Seite der ersten Oberfläche des Grundbereichs zum Ausbilden des Vibrationshohlraums laminiert ist, wobei diese Ausgangs-/Eingangsplatte eine Flüssigkeitszuführöffnung zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum hat und eine Flüssigkeitsauslassöffnung zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum, wobei die Flüssigkeitszuführöffnung und die Flüssigkeitsauslassöffnung an jeweils einem Endbereich des Hohlraums in Längsrichtung vorgesehen sind.
(F) Flüssigkeitssensor nach (E), bei welchem der Hohlraum eine erste und eine zweite Symmetrieachse hat, die einander im rechten Winkel schneiden, das Abmaß in Querrichtung ein Abmaß entlang der ersten Symmetrieachse ist und das Abmaß in Längsrichtung ein Abmaß entlang der zweiten Symmetrieachse.
(G) Flüssigkeitssensor nach einem der Punkte (C) bis (F), bei welchem die Flüssigkeitszuführöffnung und die Flüssigkeitsauslassöffnung in einem Inneren eines Bereichs vorgesehen sind, der dem Hohlraum entspricht.
(H) Flüssigkeitssensor nach einem der Punkte (A) bis (G), bei welchem der Grundbereich zum Ausbilden des Vibrationshohlraums eine Hohlraumplatte beinhaltet, in welcher eine den Hohlraum bildende Durchgangsöffnung gebildet ist, und eine auf der Hohlraumplatte laminierte Vibrationsplatte.
(I) Flüssigkeitssensor nach einem der Punkte (A) bis (H), bei welchem die Gesamtheit der piezoelektrischen Schicht sich in einem Inneren eines Bereichs befindet, der dem Hohlraum entspricht.
(J) Flüssigkeitssensor nach einem der Punkte (A) bis (H), bei welchem ein Abmaß der piezoelektrischen Schicht in der Längsrichtung des Hohlraums größer ist als das Abmaß des Hohlraums in Längsrichtung, und die piezoelektrische Schicht den Hohlraum über die gesamte Länge in der Längsrichtung des Hohlraums abdeckt.

Die vorliegende Erfindung kann als eine veranschaulichende nicht beschränkende Ausführungsform auch die folgende Anordnung schaffen:

(K) Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren aufbewahrter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, in welchem ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, und einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche des Grundbereichs zur Ausbildung des Vibrationshohlraums ausgebildet ist, einer auf der ersten Elektrode laminierten piezoelektrischen Schicht sowie einer auf der piezoelektrischen Schicht laminierten zweiten Elektrode, wobei eine Gestalt des Hohlraums in einer Draufsicht ein Abmaß in Längsrichtung und ein Abmaß in Querrichtung hat, das kleiner ist als das Abmaß in Längsrichtung, die erste Elektrode einen Bereich entsprechend dem Hohlraum im wesentlichen vollständig abdeckt, und die zweite Elektrode in Bereichen entsprechend vier Ecken des Hohlraums eingekerbt ist, so dass sie im wesentlichen die Gestalt eines Kreuzes aufweist.

(L) Einen Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren aufbewahrter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, wobei der Flüssigkeitssensor folgendes aufweist: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, in welchem ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, wobei eine Gestalt des Hohlraums in einer Draufsicht ein Abmaß in Längsrichtung und ein Abmaß in Querrichtung hat, das kleiner ist als das Abmaß in Längsrichtung, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche des Grundbereichs zum Ausbilden des Vibrationshohlraums ausgebildet ist, einer auf der ersten Elektrode laminierten piezoelektrischen Schicht sowie einer auf der piezoelektrischen Schicht laminierten zweiten Elektrode, und einer Ausgangs-/Eingangsplatte, die auf der Seite der ersten Oberfläche des Grundbereichs zum Ausbilden des Vibrationshohlraums laminiert ist, wobei diese Ausgangs-/Eingangsplatte eine Flüssigkeitszuführöffnung zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum hat und eine Flüssigkeitsauslassöffnung zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum, wobei die Flüssigkeitszuführöffnung und die Flüssigkeitsauslassöffnung an jeweils einem Endbereich des Hohlraums in Längsrichtung vorgesehen sind.

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Gegenstand der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2004-122763 (angemeldet am 19. April 2004), 2004-122749 (angemeldet am 19. April 2004), 2004-195557 (angemeldet am 1. Juli 2004), 2004-196408 (angemeldet am 2. Juli 2004), und 2004-359551 (angemeldet am 13. Dezember 2004), deren Inhalt hiermit ausdrücklich mit Bezug in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zeigt, in welcher eine Tintenkartusche verwendet wird, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
2A ist eine Draufsicht, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 2B ist eine Ansicht dieses Sensors von unten.
3A und 3B sind Schnittansichten des in den 2A und 2B dargestellten Flüssigkeitssensors, wobei 3A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 2A ist und 3B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der 2A.
4A ist eine Seitenansicht einer Tintenkartusche, welche den in den 2A und 2B gezeigten Flüssigkeitssensor beinhaltet, und 4B ist eine Frontansicht davon.
5A und 5B sind Ansichten, welche eine Antriebsimpulswellenform sowie eine Wellenform einer elektromotorischen Gegenkraft in dem Flüssigkeitssensor gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei 5A eine Wellenformansicht des Falls ist, wo Tinte in einem Hohlraum vorhanden ist, und 5B eine Wellenformansicht eines Falls, wo keine Tinte in dem Hohlraum vorhanden ist.
6A ist eine Draufsicht, die einen Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 6B ist eine Ansicht dieses Sensors von unten.
7A und 7B sind Schnittansichten des in 6A und 6B dargestellten Flüssigkeitssensors, wobei 7A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 6A ist und 7B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der A.
8A ist eine Seitenansicht der Tintenkartusche, welche den in den 6A und 6B dargestellten Flüssigkeitssensor beinhaltet, und 8B ist eine Ansicht davon von vorn.
9A, 9B und 9C sind Ansichten, die einen in JP-A-2001-146024 offenbarten Flüssigkeitssensor zeigen, wobei 9A eine Draufsicht ist, 9B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der 9A, und 9C eine Schnittansicht entlang der Linie C-C der 9A.
10 ist eine Schnittansicht einer Tintenkartusche, welche den in JP-A-2001-146024 offenbarten Flüssigkeitssensor beinhaltet.
11 ist eine Seitenansicht, die eine Tintenkartusche zeigt, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist.
12 ist eine Seitenansicht, die eine Tintenkartusche zeigt, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist.
13 ist eine Seitenansicht, die eine Tintenkartusche zeigt, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufweist.
14A ist eine Draufsicht, die einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 14B eine Ansicht dieses Sensors von unten.
15A und 15B sind Schnittansichten, welche den in den 14A und 14B veranschaulichten Flüssigkeitssensor zeigen, wobei 15A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 14A ist und 15B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 14A.
16A ist eine Seitenansicht, die eine Tintenkartusche zeigt, welche den in den 14A und 14B veranschaulichten Flüssigkeitssensor aufweist, und 16B ist eine Ansicht dieser Kartusche von vorn.
17 ist eine Schnittansicht, welche den vergrößerten Hauptteil der in den 16A und 16B veranschaulichten Tintenkartusche zeigt.
18 ist eine Draufsicht, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.
19 ist eine Ansicht von unten, die den in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor zeigt.
20 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in dem in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor.
21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in dem in 18 dargestellten Flüssigkeitssensor.
22A bis 22D sind Explosionsansichten, welche Elektrodenbereiche und Bereiche einer piezoelektrischen Schicht in dem in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor zeigen, wobei 22A das Muster eines Elektrodenanschlusses zeigt, 22B das Muster einer oberen Elektrode, 22C das Muster einer piezoelektrischen Schicht und 22D die Muster einer unteren Elektrode und einer zusätzlichen Elektrode.
23A bis 23C sind Explosionsansichten, welche einen Substratbereich in dem in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor zeigen, wobei 23A eine Vibrationsplatte zeigt, 23B eine Hohlraumplatte und 23C eine einen Ausgang/Eingang bildende Platte.
24 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Tintenkartusche zeigt, welche den in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor aufweist.
25 ist eine Seitenansicht, die ein anderes Beispiel der Tintenkartusche zeigt, welche den in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor aufweist.
26 ist eine Draufsicht, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.
27A bis 27D sind Explosionsansichten, die Elektrodenbereiche und Bereiche einer piezoelektrischen Schicht in dem in 26 veranschaulichten Flüssigkeitssensor zeigen, wobei 27A das Muster eines Elektrodenanschlusses zeigt, 27B das Muster einer oberen Elektrode, 27C das Muster einer piezoelektrischen Schicht und 27D die Muster einer unteren Elektrode und einer zusätzlichen Elektrode.
Die 27A und 28B sind Ansichten, die eine Tintenkartusche zeigen, welche den in 18 veranschaulichten Flüssigkeitssensor aufweist, wobei 28A eine Seitenansicht ist und 28B eine Ansicht von vorn.
29 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 30A, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
30A ist eine Draufsicht, welche einen Sensorbereich des in 29 dargestellten Flüssigkeitssensors veranschaulicht, und 30B ist eine Ansicht von unten, die das gleiche veranschaulicht.
31 ist eine Draufsicht, welche einen Pufferbereich des in 29 dargestellten Flüssigkeitssensors veranschaulicht.
32A ist eine Seitenansicht, welche eine Tintenkartusche veranschaulicht, welche den in 29 dargestellten Flüssigkeitssensor beinhaltet, und 32B ist eine Frontansicht, die das gleiche veranschaulicht.
33 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen Anbringbereich des in 29 dargestellten Flüssigkeitssensors an der Tintenkartusche zeigt.
34 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines äquivalenten Schaltkreises zum annähernden Simulieren einer Vibration eines Vibrationsbereichs veranschaulicht.
35A ist eine Seitenansicht, welche eine weitere Ausführungsform der Tintenkartusche veranschaulicht, welche den in 29 veranschaulichten Flüssigkeitssensor beinhaltet, und 35B ist eine Frontansicht, die das gleiche darstellt.
36 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 37A, welche einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
37A ist eine Draufsicht, welche einen Sensorbereich des in 36 dargestellten Flüssigkeitssensors veranschaulicht, und 37B ist eine Ansicht von unten, die den gleichen Bereich veranschaulicht.
38 ist eine Schnittansicht, welche einen Flüssigkeitsbehälter zeigt, der einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, und zwar entlang einer Linie entsprechend der Linie B-B der 18.
39 ist eine Schnittansicht, welche einen Flüssigkeitsbehälter zeigt, der einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, und zwar entlang einer Linie entsprechend der Linie A-A der 30A
40 ist eine Schnittansicht, welche einen Flüssigkeitsbehälter zeigt, der einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, und zwar entlang einer Linie entsprechend der Linie B-B der 18.
41 ist eine Seitenansicht eines Flüssigkeitsbehälters, bevor ein Sensor an einer Wand eines Behälterkörpers angebracht wird, gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
42 ist eine Schnittansicht, welche einen Flüssigkeitsbehälter zeigt, der einen Flüssigkeitssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet, und zwar entlang einer Linie entsprechen der Linie A-A der 30A.
BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden ein Flüssigkeitssensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und eine Tintenkartusche (ein Flüssigkeitsbehälter), die diesen Flüssigkeitssensor beinhaltet, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Struktur, welche ein Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung (einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung) zeigt, in welcher eine Tintenkartusche gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. In 1 bezeichnet Bezugsziffer 1 einen Schlitten, und der Schlitten 1 ist so aufgebaut, dass er mittels eines Führungselements 4 geführt werden kann und in einer axialen Richtung einer Platte 5 durch einen Synchronriemen 3 hin- und herbewegt werden kann, der von einem Schlittenmotor 2 angetrieben wird.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 12 ist an einer Seite des Schlittens 1 gegenüber einem Aufzeichnungsblatt 6 angebracht, und eine Tintenkartusche 7 zum Zuführen von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 12 ist lösbar an einem oberen Teil davon angebracht.
Ein Deckelement 31 ist in einer Ruheposition (rechte Seite der Zeichnung) als einem Nichtdruckbereich der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, und das Deckelement 31 ist so aufgebaut, dass, wenn der an dem Schlitten 1 angebrachte Aufzeichnungskopf in die Ruhestellung bewegt wird, das Deckelement gegen eine Düsenausbildefläche des Aufzeichnungskopfes gedrückt wird, so dass ein ausgebildeter Raum zwischen dem Deckelement und der Düsenausbildefläche gebildet wird. Eine Pumpeneinheit 10 zum Aufbringen eines Unterdrucks auf den abgedichteten Raum, der von dem Deckelement 31 gebildet wird, und um einen Reinigungsvorgang oder dergleichen auszuführen, ist unterhalb des Deckelements 31 vorgesehen.
In der Nähe einer Druckbereichsseite des Deckelements 31 ist eine Wischeinheit 11 einschließlich einer elastischen Platte aus Gummi oder dergleichen vorgesehen, so dass sie sich beispielsweise in einer horizontalen Richtung mit Bezug auf einen geometrischen Bewegungsort des Aufzeichnungskopfes vorwärts/rückwärts bewegen kann, und wenn der Schlitten 1 hin- und herbewegt wird hin zur Seite des Deckelements 31, dann kann die Düsenausbildefläche des Aufzeichnungskopfes abgewischt werden, wenn dies notwendig ist.
Die 2 bis 4 sind Ansichten, die einen Flüssigkeitssensor 60 gemäß dieser Ausführungsform zeigen, und dieser Flüssigkeitssensor 60 beinhaltet einen Grundbereich 40 zum Ausbilden eines Vibrationshohlraums, der gebildet wird durch Laminieren einer Vibrationswelle 42 auf eine Hohlraumplatte 41. Dieser den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich 40 beinhaltet eine erste Oberfläche 40a und eine zweite Oberfläche 40b, die einander gegenüberliegen.
Ein kreisförmiger Hohlraum 43 zum Aufnehmen eines Mediums (Tinte) als Erfassungsobjekt ist so ausgebildet, dass er sich zur Seite der ersten Oberfläche 40a in dem den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich 40 hin öffnet, und ein Bodenbereich 43a des Hohlraums 43 ist so ausgebildet, dass er mittels der Vibrationsplatte 42 schwingen kann. In anderen Worten wird die Kontur eines tatsächlich schwingenden Bereichs in der Gesamtheit der Vibrationsplatte 42 von dem Hohlraum 43 geregelt. Ein Anschluss 44 der unteren Elektrode und ein Anschluss 45 der oberen Elektrode sind an beiden Enden des Grundbereichs 40 auf der Seite der zweiten Oberfläche 40b ausgebildet.
Die untere Elektrode (erste Elektrode) 46 ist auf der zweiten Oberfläche 40b des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 40 ausgebildet, und die untere Elektrode 46 beinhaltet einen im wesentlichen kreisförmigen Körperbereich 46a, und einen Verlängerungsbereich 46b, der sich von dem Körperbereich 46a aus in der Richtung des Anschlusses 44 der unteren Elektrode erstreckt und mit diesem Anschluss 44 der unteren Elektrode verbunden ist. Die Mitte des im wesentlichen kreisförmigen Körperbereichs 46a der unteren Elektrode 46 fällt zusammen mit der Mitte des Hohlraums 43.
Der im wesentlichen kreisförmige Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 ist so ausgebildet, dass er größer ist als der kreisförmige Hohlraum 43, und er deckt im wesentlichen die Gesamtheit eines Bereichs ab, der dem Hohlraum 43 entspricht. Darüber hinaus beinhaltet der im wesentlichen kreisförmigen Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 einen ausgeschnittenen Bereich 46c, der so ausgebildet ist, dass er in das Innere eines Außenumfangs 43a des Hohlraums 43 eintritt.
Eine piezoelektrische Schicht 47 ist auf der unteren Elektrode 46 laminiert, und diese piezoelektrische Schicht 47 beinhaltet einen kreisförmigen Körperbereich 47a, der so ausgebildet ist, dass er kleiner ist als der Hohlraum 43, und einen hervorstehenden Bereich 47b, der von dem Körperbereich 47a aus hervorsteht innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. Wie sich aus 2 ergibt, befindet sich die Gesamtheit der piezoelektrischen Schicht 47 innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. In anderen Worten beinhaltet die piezoelektrische Schicht 47 keinen Bereich, der sich über die Position hinüber erstreckt, die dem Außenumfang 43a des Hohlraums 43 entspricht.
Die Mitte des Körperbereichs 47a der piezoelektrischen Schicht 47 fällt zusammen mit der Mitte des Hohlraums 43, und im wesentlichen die Gesamtheit des Körperbereichs 47a der piezoelektrischen Schicht 47 ist auf die untere Elektrode 47 laminiert abgesehen von einem Bereich, der dem ausgeschnittenen Bereich 46c der unteren Elektrode 46 entspricht.
Eine Nebenelektrode 48 ist auf der Seite der zweiten Oberfläche 40b des Grundbereichs 40 ausgebildet. Diese Nebenelektrode 48 erstreckt sich über die Position hinweg, die dem Außenumfang 43a des Hohlraums 43 entspricht, von außerhalb nach innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. Ein Teil der Nebenelektrode 48 befindet sich auf der Innenseite des ausgeschnittenen Bereichs 46c der ersten Elektrode 46 und stützt oder lagert den hervorstehenden Bereich 47b der piezoelektrischen Schicht 47 und seine Umgebung von der Seite der zweiten Oberfläche 40b des Substrats 40 aus. Die Nebenelektrode 48 hat vorzugsweise das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die untere Elektrode 46. Wie oben beschrieben, stützt die Nebenelektrode 48 den hervorstehenden Bereich 47b der piezoelektrischen Schicht 47 und dessen Umgebung von der Seite der zweiten Oberfläche 40b des Substrats 40 aus, so dass kein gestufter Bereich in der piezoelektrischen Schicht 47 ausgebildet ist, und eine Verminderung in der mechanischen Festigkeit kann verhindert werden.
Ein Körperbereich 49a einer oberen Elektrode (zweiten Elektrode) ist auf die piezoelektrische Schicht 47 laminiert, und die obere Elektrode 49 ist so ausgebildet, dass sie kleiner ist als der Körperbereich 47a der piezoelektrischen Schicht 47. Darüber hinaus beinhaltet die obere Elektrode 49 einen verlängerten Bereich 49b, der sich von dem Körperbereich 49a aus erstreckt und mit der Nebenelektrode 48 verbunden ist. Wie sich aus 3B ergibt, befindet sich eine Position P, wo die Verbindung zwischen dem verlängerten Bereich 49b der oberen Elektrode 49 und der Nebenelektrode 48 beginnt, innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht.
Ein piezoelektrisches Element ist aus den Körperbereichen der unteren Elektrode 46, der piezoelektrischen Schicht 47 und der oberen Elektrode 49 ausgebildet.
Wie sich aus 2 ergibt, ist die obere Elektrode 49 elektrisch mit dem Anschluss 45 der oberen Elektrode durch die Nebenelektrode 48 verbunden. Wie oben beschrieben, ist die obere Elektrode 49 mit dem Anschluss 45 der oberen Elektrode durch die Nebenelektrode 48 verbunden, so dass ein gestufter Bereich, der aus der gesamten Dicke der piezoelektrischen Schicht 47 und der unteren Elektrode 46 ausgebildet ist, von sowohl der oberen Elektrode 49 als auch der Nebenelektrode 48 absorbiert werden kann. So ist es möglich zu verhindern, dass ein großer gestufter Bereich an der oberen Elektrode 49 ausgebildet wird und sich die mechanische Festigkeit verringert.
Der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 ist kreisförmig, und seine Mitte fällt mit der Mitte des Hohlraums 43 zusammen. Der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 ist so ausgebildet, dass er kleiner ist als sowohl der Körperbereich 47a der piezoelektrischen Schicht 47 als auch der Hohlraum 43.
Wie oben beschrieben, ist der Körperbereich 47a der piezoelektrischen Schicht 47 sandwichartig zwischen dem Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 und dem Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 angeordnet. Dadurch kann die piezoelektrische Schicht 47 effektiv verformungsgetrieben werden.
Übrigens ist mit Bezug auf den Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 und dem Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49, die elektrisch mit der piezoelektrischen Schicht 47 verbunden sind, der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 so ausgebildet, dass er kleiner ist. Demzufolge bestimmt der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 das Ausmaß des Bereichs, wo der piezoelektrische Effekt in der piezoelektrischen Schicht 47 erzeugt wird.
Die Mittelpunkte des Körperbereichs 47a der piezoelektrischen Schicht 47, des Körperbereichs 49a, der oberen Elektrode 49 und des Körperbereichs 46a der unteren Elektrode 40 fallen zusammen mit dem Mittelpunkt des Hohlraums 43. Darüber hinaus befindet sich die Mitte des kreisförmigen Hohlraums 43, um den Bereich der Vibrationsplatte 42 zu bestimmen, der schwingen kann, in der Mitte der Gesamtheit des Flüssigkeitssensors 60.
Der in Vibrationen versetzbare Bereich der Vibrationsplatte, geregelt von dem Hohlraum 43, ein Bereich des Körperbereichs 46a der unteren Elektrode 46, entsprechend dem Hohlraum 43, der Körperbereich 47a und der hervorstehende Bereich 47b der piezoelektrischen Schicht 47, der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 sowie ein Bereich des Verlängerungsbereichs 49b entsprechend dem Hohlraum 43 bilden einen Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60. Die Mitte des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 fällt zusammen mit dem Mittelpunkt des Flüssigkeitssensors 60.
Außerdem haben der Körperbereich 47a der piezoelektrischen Schicht 47, der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49, der Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 und der in Vibrationen versetzbare Bereich der Vibrationsplatte 42 (d. h. der Bereich entsprechend dem Bodenbereich 43a des Hohlraums 43) kreisförmige Gestalten, und die Gesamtheit der piezoelektrischen Schicht 47, d. h. der Körperbereich 47a und der verlängerte Bereich 47b der piezoelektrischen Schicht 47, befindet sich innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. Daher hat der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 im wesentlichen die symmetrische Gestalt mit Bezug auf den Mittelpunkt oder die Mitte des Flüssigkeitssensors 60.
Außerdem beinhaltet der Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform einen Grundbereich 50 zur Ausbildung eines Durchflusskanals, laminiert auf die erste Oberfläche 40a des Grundbereichs 40 und verbunden mit dieser Oberfläche. Der den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich 40 wird gebildet durch Laminieren und Verbinden einer Durchflusskanalplatte 51 mit einer Ausgangs-/Eingangsplatte 52.
Ein Tintenzuführkanal (Flüssigkeitszuführkanal) 53 zum Zuführen von Tinte als Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum 53 und eine Tintenauslasskanal (Flüssigkeitsauslasskanal) 54 zum Auslassen der Tinte als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum 53 sind in dem den Durchflusskanal bildenden Grundbereich 50 ausgebildet.
Genauer gesagt sind ein Hauptbereich 53a des Tintenzuführkanals 53 und Hauptbereich 54a des Tintenauslasskanals 54 in der Durchflusskanalplatte 51 ausgebildet, und ein Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 und ein Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 sind in der Eingangs/Ausgangsplatte 52 ausgebildet.
Darüber hinaus befindet sich der Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 außerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. Andererseits ist der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 so ausgebildet, dass er mit dem Bereich ausgerichtet ist, der dem Hohlraum 43 entspricht, und zu der äußeren Umfangsgestalt des Hohlraums 43 passt.
Elemente, die in dem Flüssigkeitssensor 70 beinhaltet sind, insbesondere die Hohlraumplatte 41, die Vibrationsplatte 42, die Durchflusskanalplatte 51 und die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 sind aus dem gleichen Material gebildet und wechselseitig gesintert, so dass sie integral ausgebildet sind. Wie oben beschrieben, sind die mehreren Substrate gesintert und integriert, so dass die Handhabung des Flüssigkeitssensors 60 einfach wird. Darüber hinaus sind die jeweiligen Elemente aus dem gleichen Material ausgebildet, so dass das Auftreten eines Sprungs aufgrund eines Unterschieds in dem linearen Expansionskoeffizienten verhindert werden kann.
Als Material der piezoelektrischen Schicht 47 wird bevorzugt, Bleizirkonattitanat (PZT), Bleilanthanzirkonattitanat (PLZT) oder einen bleifreien piezoelektrischen Film zu verwenden, der kein Blei verwendet. Als Material der Hohlraumplatte 41 wird bevorzugt, Zirkonia oder Alumina zu verwenden. Darüber hinaus ist es bevorzugt, als Vibrationsplatte 42 das gleiche Material wie für die Hohlraumplatte 41 zu verwenden. Als obere Elektrode 49, untere Elektrode 46, Anschluss 45 der oberen Elektrode und Anschluss 44 der unteren Elektrode ist es möglich, ein Material mit Leitfähigkeit zu verwenden, beispielsweise ein Material wie Gold, Silber, Kupfer, Platin, Aluminium oder Nickel.
4 zeigt ein Tintenkartusche (einen Flüssigkeitscontainer oder Flüssigkeitsbehälter) 70, an welchem der Flüssigkeitssensor 60 angebracht ist, und die Tintenkartusche 70 beinhaltet einen Behälterkörper 72 mit einer Tintenauslassöffnung (Flüssigkeitsauslassöffnung) 71 zum Aussenden von dem in dem Inneren gespeicherter Tinte nach außen.
Die Gesamtheit des Flüssigkeitssensors 60 ist an der Außenseite des Behälterkörpers 72 angebracht, und eine eingangsseitige Öffnung 73, die mit dem Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 des Flüssigkeitssensors 60 kommuniziert, sowie eine ausgangsseitige Öffnung 74, die mit dem Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 kommuniziert, sind so ausgebildet, dass sie durch eine Behälterwand des Behälterkörpers 72 hindurchtreten.
Das Innere des Behälterkörpers 72 ist aufgeteilt in einer Hauptreservoirkammer (erste Kammer) 75, die einen Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers 72 bildet, und eine Nebenreservoirkammer (zweite Kammer), die ein Volumen hat, das kleiner ist als das der Hauptreservoirkammer 75, und die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76 sind voneinander getrennt. Die Nebenreservoirkammer 76 ist auf einer Seite positioniert, die näher an der Tintenauslassöffnung 71 liegt als die Hauptreservoirkammer 75 in der Richtung des Stroms der Tinte zur Zeit des Tintenverbrauchs, und kommuniziert mit der Tintenauslassöffnung 71.
Die ausgangsseitige Öffnung 74, die in der Behälterwand des Behälterkörpers 72 ausgebildet ist, kommuniziert mit dem oberen Endbereich der Nebenreservoirkammer 76. Wie oben beschrieben, ist der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 des Flüssigkeitssensors 60 mit der ausgangsseitigen Öffnung 74 verbunden.
Ein abgedichteter Nebendurchflusskanal 77 ist in dem Inneren der Hauptreservoirkammer 75 ausgebildet, und ein Eingang 77a des Nebendurchflusskanals ist auf der unteren Endseite des Nebendurchflusskanals 77 ausgebildet. Der Eingang 77a des Nebendurchflusskanals befindet sich am unteren Ende des Inneren der Hauptreservoirkammer 75. Darüber hinaus kommuniziert die eingangsseitige Öffnung 73, die in der Behälterwand des Behälterkörpers 72 ausgebildet ist, mit dem oberen Endbereich des Nebendurchflusskanals 77, und die eingangsseitige Öffnung bildet den Ausgang des Nebendurchflusskanals 77.
Wie oben beschrieben, kommuniziert der Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 des Flüssigkeitssensors 60 mit der eingangsseitigen Öffnung 73, und der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 kommuniziert mit der ausgangsseitigen Öffnung 74. Dadurch bilden der Tintenzuführkanal 53 und der Tintenauslasskanal 54 des Flüssigkeitssensors 60 einen Verbindungsdurchflusskanal, um die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76 zu verbinden.
Wenn die Tinte in der Tintenkartusche 70 verbraucht ist, strömt die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 aus dem Eingang 77a des Nebendurchflusskanals in den Nebendurchflusskanal 77 hinein und strömt zu der eingangsseitigen Öffnung 73 durch den Nebendurchflusskanal 77. Die aus der eingangsseitigen Öffnung 73 hinausströmende Tinte fließt in den Tintenzuführkanal 53 hinein aus dem Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 des Flüssigkeitssensors 60 und strömt aus dem Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 hinaus durch den Hohlraum 73 und den Tintenauslasskanal 54. Die aus dem Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 hinausströmende Tinte strömt in die Nebenreservoirkammer 76 durch die eingangsseitige Öffnung 74. die in die Nebenreservoirkammer 76 hineinströmende Tinte wird dem Aufzeichnungskopf 12 der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung durch die Tintenauslassöffnung 71 zugeleitet.
Wie oben beschrieben, tritt in dieser Ausführungsform die gesamte Menge der Tinte, die durch die Nebenreservoirkammer 76 hindurch zu der Tintenauslassöffnung 71 geschickt wird, zuvor durch den Tintenzuführkanal 53 und den Tintenauslasskanal 54 des Flüssigkeitssensors 60.
In der Tintenkartusche 70 mit dem oben beschriebenen Flüssigkeitssensor 60 wird in dem Fall, wo die Tinte ausreichend in dem Behälterkörper 72 verbleibt und das Innere der Nebenreservoirkammer 76 mit der Tinte gefüllt ist, das Innere des Hohlraums 43 mit der Tinte gefüllt. Wenn andererseits die Flüssigkeit in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 7 verbraucht ist und die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verschwindet, sinkt die Tintenoberfläche in der Nebenreservoirkammer 76, und wenn die Flüssigkeitsoberfläche geringer wird oder niedriger wird als die Position des Hohlraums 43 des Flüssigkeitssensors 60, tritt ein Zustand auf, wo die Tinte nicht in dem Hohlraum 43 existiert.
Dann erfasst der Flüssigkeitssensor 60 einen Unterschied des akustischen Widerstands aufgrund der Veränderung dieses Zustands. Dadurch kann der Flüssigkeitssensor 60 einen Zustand erfassen, wo die Tinte ausreichend in dem Behälterkörper 72 verbleibt, oder einen Zustand, wo eine bestimmte Menge an Tinte oder mehr verbraucht worden ist.
Genauer gesagt wird in dem Flüssigkeitssensor 60 eine Spannung zwischen der oberen Elektrode 49 und der unteren Elektrode 46 durch den Anschluss 45 der oberen Elektrode und den Anschluss 44 der unteren Elektrode angelegt. Dann wird ein elektrisches Feld erzeugt in einem Bereich der piezoelektrischen Schicht 47, der zwischen der oberen Elektrode 49 und der unteren Elektrode 46 sandwichartig angeordnet ist. Die piezoelektrische Schicht 47 wird durch dieses elektrische Feld verformt. Die piezoelektrische Schicht 47 wird verformt, so dass eine Biegeschwingung in dem Vibrationsbereich auftritt (dem Bereich, der dem Bodenbereich 43a des Hohlraums 43 entspricht) der Vibrationsplatte 42. Nachdem die piezoelektrische Schicht 47 auf dies Art und Weise zwangsweise verformt wurde, verbleibt, wenn die Anlegung der Spannung aufgehoben wird, die Biegeschwingung in dem Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 für eine Weile.
Die verbleibende Spannung ist die freie Spannung des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 und des Mediums in dem Hohlraum 43. Demzufolge kann, wenn die an die piezoelektrische Schicht 47 angelegte Spannung eine Impulswellenform oder eine rechteckige Wellenform bekommt, ein Resonanzzustand zwischen dem Vibrationsbereich 61 und dem Medium, nachdem die Spannung angelegt wurde, leicht erhalten werden. Diese verbleibende Vibration ist die Vibration des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 und begleitet von der Verformung der piezoelektrischen Schicht 47. So erzeugt die piezoelektrische Schicht 47 durch die verbleibende Vibration eine elektromotorische Gegenkraft. Diese elektromotorische Gegenkraft wird erfasst durch die obere Elektrode 49, die untere Elektrode 46, den Anschluss 45 der oberen Elektrode und den Anschluss 44 der unteren Elektrode. Da die Resonanzfrequenz durch die auf diese Art und Weise erfasste elektromotorische Gegenkraft spezifiziert wird, kann die Existenz der Tinte in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 7 auf der Basis der Resonanzfrequenz erfasst werden.
Die 5A und 5B zeigen Wellenformen der verbleibenden Vibration (der freien Vibration) des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 und ein Messverfahren der verbleibenden Vibration in dem Fall, wo ein Antriebssignal dem Flüssigkeitssensor 60 zugeleitet wird, um den Vibrationsbereich 61 zwangsweise in Vibrationen zu versetzen. 5A zeigt die Wellenform zu der Zeit, wenn Tinte in dem Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 vorhanden ist, wohingegen 5B die Wellenform zeigt, wenn keine Tinte in dem Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 existiert.
In den 5A und 5B zeigt die vertikale Achse dies Spannung des an den Flüssigkeitssensor 60 angelegten Antriebsimpulses und die von der verbleibenden Vibration des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 erzeugte elektromotorische Gegenkraft, und die horizontale Achse zeigt die abgelaufene Zeit an. Die Wellenform eines analogen Signals der Spannung wird erzeugt durch die verbleibende Vibration des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60. Anschließend wird das analoge Signal umgewandelt (in eine binäre Form gebracht) in digitale numerische Werte entsprechend der Frequenz des Signals. In dem in den 5A und 5B dargestellten Beispiel wird eine Zeit gemessen, wenn vier Impulse, vom vierten Impuls bis zum achten Impuls, des analogen Signals erzeugt werden.
Genauer gesagt wird, nachdem der Antriebsimpuls an den Flüssigkeitssensors 60 angelegt worden ist, um den Vibrationsbereich 61 zwangsweise in Vibrationen zu versetzen, die Anzahl der Male, die die Spannungswellenform mittels der verbleibenden Vibration eine zuvor eingestellte Bezugsspannung kreuzt von der Seite einer niedrigen Spannung aus hin zu einer Seite der höheren Spannung, gezählt. Dann wird ein digitales Signal erzeugt, in welchem ein Bereich zwischen dem vierten und dem achten Zähler hoch gemacht wird, und die Zeit von dem vierten bis zu dem achten Zähler wird gemessen mit einem vorbestimmten Uhrimpuls.
Wenn die 5A und 5B miteinander verglichen werden, wird deutlich, dass die Zeit von dem vierten bis zum achten Zähler in 5A länger ist als die in 5B. In anderen Worten variiert eine erforderliche Zeit von dem vierten bis zum achten Zähler gemäß der Anwesenheit der Tinte in dem Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60. Durch Verwenden des Unterschieds der erforderlichen Zeit kann der verbrauchte Zustand der Tinte erfasst werden.
Die Zählung wird begonnen von dem vierten Zähler der analogen Wellenform aus, um die Messung zu beginnen, nachdem die verbleibende Vibration (die freie Vibration) des Flüssigkeitssensors 60 stabil wird. Der vierte Zähler ist nur ein Beispiel, und die Zählung kann auch von einem beliebigen anderen Zähler ausgestattet werden. Hier werden die Signale von dem vierten Zähler bis zum achten Zähler erfasst, und die Zeit vom vierten Zähler bis zum achten Zähler wird erfasst mit dem vorbestimmten Urimpuls. Die Resonanzfrequenz kann auf der Basis dieser Zeit bestimmt werden. Mit Bezug auf den Uhrimpuls ist es nicht notwendig, die Zeit bis zum achten Zähler zu messen, und die Zählung kann auch bis zu einem beliebigen Zähler gemacht werden.
In 5 kann, obwohl die Zeit von dem vierten bis zu dem achten Zähler gemessen wird, auch eine Zeit in einem anderen Zählintervall erfasst werden gemäß mit einer Schaltkreisstruktur, um die Frequenz zu erfassen. Beispielsweise kann in dem Fall, wo die Qualität der Tinte stabil ist und die Veränderung in der Spitzenamplitude gering ist, um die Geschwindigkeit der Erfassung anzuheben, die Resonanzfrequenz erzielt werden durch Erfassen einer Zeit von dem vierten bis zum sechsten Zähler. In dem Fall, wo die Qualität der Tinte instabil ist und die Veränderung in der Impulsamplitude groß ist, kann, um die verbleibende Vibration akkurat zu erfassen, auch eine Zeit von dem vierten bis zum zwölften Zähler erfasst werden.
Wie oben beschrieben, kann in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dieser Ausführungsform mit Bezug darauf, ob die Flüssigkeitsoberfläche die Höhe der Anbringposition passiert (streng genommen die Position des Hohlraums 43) des Flüssigkeitssensors 60, erfasst werden durch die Veränderung der Frequenz oder die Veränderung der Amplitude der verbleibenden Vibration, nachdem der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 zwangsweise in Vibrationen versetzt wurde.
Wie oben beschrieben, wird in dem Flüssigkeitssensor 60 die Zuleitung zu der Tinte in dem Hohlraum 43 ausgeführt durch den Tintenzuführkanal 53, und der Auslass der Tinte aus dem Hohlraum 43 wird ausgeführt durch den Tintenauslasskanal 54 hindurch. Wenn der Flüssigkeitssensor 60 an der Tintenkartusche 70 angebracht wird, liegt der Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 nicht in dem Tinte beinhaltenden Raum in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 70 frei, und Tinte in dem Behälterkörper 72 kann dem Hohlraum 43 durch den Tintenzuführkanal 53 hindurch zugeleitet werden.
Zur Zeit des Verbrauchs der Tinte in der Tintenkartusche 70 wird so die Tinte dazu gebracht, durch das Innere des Tintenzuführkanals 53 und des Tintenauslasskanals 54 des Flüssigkeitssensors 60 hindurch zu strömen, so dass selbst dann, wenn ein Luftbläschen in das Innere des Hohlraums 43 eintritt, dieses Luftbläschen von dem Inneren des Hohlraums 43 durch den Strom der Tinte hinausgedrückt wird. Dadurch ist es möglich, die fehlerhafte Erfassung oder irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 aufgrund des Verbleibs des Luftbläschens in dem Hohlraum 43 zu verhindern.
Darüber hinaus ist es in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform, da es unnötig ist, dass Hohlraum 43 in dem Tinte beinhaltenden Raum in dem Behälterkörper 72 frei liegt, möglich, zu verhindern, dass ein Meniskus in dem Hohlraum 43 zu der Zeit gebildet wird, dass die Flüssigkeitsoberfläche passiert wird. Dadurch ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 aufgrund des Verbleibs der Tinte in dem Hohlraum 43 zu verhindern.
Da in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dieser Ausführungsform außerdem der Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 außerhalb des Bereichs vorgesehen ist, der dem Hohlraum 43 entspricht, wird ein Arbeitsvorgang zu der Zeit, wenn der Flüssigkeitssensor 60 an der vorbestimmten Position des Behälterkörpers 72 angebracht wird, einfach.
Außerdem kann in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dieser Ausführungsform, da der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 so ausgebildet ist, dass er mit dem Bereich ausgerichtet ist, der dem Hohlraum 43 entspricht, die in den Hohlraum 43 eintretende Luftblase sicher ausgegeben werden.
In der Tintenkartusche 70 gemäß dieser Ausführungsform ist außerdem das Innere des Behälterkörpers 72 aufgeteilt in die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76, die voneinander getrennt sind, die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76 sind miteinander durch den Tintenzuführkanal 53 und den Tintenauslasskanal 55 des Flüssigkeitssensors 60 verbunden, und der Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 befindet sich an dem oberen Endbereich der Nebenreservoirkammer 76.
Da der Zeitpunkt, zu dem die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verschwindet, von dem Flüssigkeitssensor 60 sicher erfasst werden kann, ist es so möglich, dem Benutzer mitzuteilen, dass sich das Ende der Tinte nähert. Auf der Basis der zuvor bekannten Menge der Tinte in der Nebenreservoirkammer 76 ist es außerdem möglich, dem Benutzer die Anzahl der Blätter mitzuteilen, die mit der verbleibenden Tinte bedruckt werden können, und es ist möglich, zu verhindern, dass die Tinte in der Mitte einer Seite verschwindet und das zu bedruckende Blatt Papier verschwendet wird.
Darüber hinaus ist in der Tintenkartusche 70 gemäß dieser Ausführungsform der abgedichtete Nebendurchflusskanal 77 in dem Inneren der Hauptreservoirkammer 75 ausgebildet, der Eingang 77a des Nebendurchflusskanals 77 befindet sich am unteren Ende der Hauptreservoirkammer 75, und der Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 des Flüssigkeitssensors 60 wird dazu gebracht, mit dem oberen Endbereich des Nebendurchflusskanals 77 zu kommunizieren. Ein in der Hauptreservoirkammer 75 erzeugtes Luftbläschen tritt daher nicht so einfach in das Innere des Nebendurchflusskanals 77 ein, und es ist möglich, zu verhindern, dass das Luftbläschen in den Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 eintritt.
Außerdem wird in der Tintenkartusche 70 gemäß dieser Ausführungsform, da das Innere der Nebenreservoirkammer 76 sich in dem Zustand befindet, wo es mit Tinte gefüllt ist, bis all die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 aufgebraucht ist, selbst in dem Fall, wo eine Vibration auf die Tintenkartusche 70 aufgebracht wird, solange die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verbleibt, die Oberfläche der Flüssigkeit nicht in der Nebenreservoirkammer 76 hin- und hergeschwenkt. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitssensor 60 aufgrund des Hin- und Herschwenkens der Flüssigkeitsoberfläche eine irrtümliche Erfassung ausführt.
Da in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dieser Ausführungsform der Bereich, wo der Vibrationsbereich 61 in Kontakt mit der Flüssigkeit gerät, auf den Bereich beschränkt ist, wo der Hohlraum 43 existiert, ist es außerdem möglich, die Erfassung der Flüssigkeit auszuführen mit einer Genauigkeit einer Nadelspitze, und dadurch kann der Tintenfüllstand mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
Da außerdem im wesentlichen die Gesamtheit des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht, mit dem Hauptbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt ist, wird der Unterschied zwischen dem Verformungsmodus zur Zeit der erzwungenen Vibration und dem Verformungsmodus zur Zeit der freien Vibration gering. Da außerdem der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 die symmetrische Gestalt mit Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 60 hat, wird die Steifigkeit dieses Vibrationsbereichs 61 im wesentlichen isometrisch, von der Mitte aus gesehen.
Das Auftreten einer unnötigen Vibration, welche durch die Asymmetrie der Struktur erzeugt werden kann, wird so unterdrückt, und die Ausgabeverminderung der elektromotorischen Gegenkraft aufgrund des Unterschieds des Verformungsmodus zwischen der Zeit der erzwungenen Vibration und der Zeit der freien Vibration wird verhindert. Dadurch wird die Erfassungsgenauigkeit der Resonanzfrequenz der verbleibenden Vibration in dem Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 verbessert, und die Erfassung der verbleibenden Vibration des Vibrationsbereichs 61 wird einfach.
Da außerdem im wesentlichen der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 mit dem Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt ist, der größer ist als der Hohlraum 43, wird das Auftreten unnötiger Vibrationen aufgrund des Versatzes der Position der unteren Elektrode 46 zum Zeitpunkt der Herstellung verhindert, und eine Verminderung der Erfassungsgenauigkeit kann verhindert werden.
Darüber hinaus befindet sich die gesamte harte und brüchige piezoelektrische Schicht 47 innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht, und die piezoelektrische Schicht 47 existiert nicht in der Position, die dem Außenumfang 43a des Hohlraums 43 entspricht. Daher besteht nicht das Problem eines Sprungs in dem piezoelektrischen Film in der Position, die dem Außenumfang des Hohlraums entspricht.
Nun wird ein Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sowie eine diesen Sensor beinhaltende Tintenkartusche mit Bezug auf die 6 bis 8 beschrieben.
In einem Flüssigkeitssensor 60A gemäß dieser Ausführungsform befindet sich ein Ausgang 54b eines Tintenauslasskanals 54 an der äußeren Position eines Bereichs, der einem Hohlraum 43 entspricht, und befindet sich in der Position gegenüber einem Eingang 53b eines Tintenzuführkanals 53 über den Hohlraum 43 hinüber.
Wie in 8A dargestellt, ist außerdem in einer Tintenkartusche 70A dieser Ausführungsform ein hervorstehender Bereich 76a, der nach oben hin hervorsteht, an einem oberen Bereich einer Nebenreservoirkammer 76 ausgebildet, welche in dem Inneren eines Behälterkörpers 72 ausgeformt ist. Eine ausgangsseitige Öffnung 74, die in einer Behälterwand des Behälterkörpers 72 ausgebildet ist, befindet sich in einer Position entsprechend dem hervorstehenden Bereich 76a. Das heißt, der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 des Flüssigkeitssensors 60A kommuniziert mit dem hervorstehenden Bereich 76a der Nebenreservoirkammer 76 durch die ausgangsseitige Öffnung 74.
Gemäß der Ausführungsform mit der oben beschriebenen Struktur können fast die gleichen Effekte wie die vorangehende Ausführungsform erzielt werden, und in dem Flüssigkeitssensor 60A kann außerdem, da der Ausgang 54b des Tintenauslasskanals 54 sich in der Position gegenüber dem Eingang 53b des Tintenzuführkanals 53 über den Hohlraum 43 hinüber befindet, der Abstand zwischen dem Eingang 53b und dem Ausgang 54b groß gemacht werden. Ein Arbeitsvorgang zu der Zeit, wenn der Flüssigkeitssensor 60 an einer vorbestimmten Position des Behälterkörpers 72 der Tintenkartusche 70 angebracht wird, wird so noch einfacher.
Während die erste Reservoirkammer 75 und die zweite Reservoirkammer 76, die voneinander getrennt sind, so aufgebaut sind, dass sie kommunizieren durch die eingangsseitige Öffnung 73, den Flüssigkeitssensor 70 und die ausgangsseitige Öffnung 74 in den in den 4 und 8 dargestellten Beispielen, ist die Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Flüssigkeitssensor auch an einem Behälterkörper angebracht sein, der so ausgebildet ist, dass die erste 75 und die zweite Reservoirkammer 76 miteinander durch einen Tintendurchflusskanal kommunizieren. 11 zeigt ein Beispiel, in welchem der mit Bezug auf die 6 und 7 beschriebene Flüssigkeitssensor 60 so an dem Behälterkörper angebracht ist, um ein Beispiel zu nennen.
In dem Beispiel der 11 hat der Behälterkörper 72 die erste Reservoirkammer 75, die zweite Reservoirkammer 76 sowie einen Nebendurchflusskanal 77, um die erste Reservoirkammer 75 dazu zu bringen, mit der zweiten Reservoirkammer 76 zu kommunizieren. Der Nebendurchflusskanal 77 hat einen Eingang 77a zum Öffnen hin zu der ersten Reservoirkammer 75 und einen Ausgang 77b zum Öffnen hin zu der zweiten Reservoirkammer 76.
Jede dieser beiden Körpern 73 und 74 ist dazu vorgesehen, mit dem Nebendurchflusskanal 77 in einer Position zwischen dem Eingang 77a und dem Ausgang 77b des Nebendurchflusskanals zu kommunizieren. Während die eingangsseitige 73 und die ausgangsseitige Öffnung 74 in dem horizontalen Bereich des Nebendurchflusskanals 77 in diesem Beispiel vorgesehen sind, können sie auch in dem vertikalen Bereich des Nebendurchflusskanals 77 vorgesehen sein.
Ein Flüssigkeitssensor 60A ist an dem Behälterkörper 72 so angebracht, dass der Eingang 53b und der Ausgang 54b in dem Flüssigkeitssensor 60 mit der eingangsseitigen Öffnung 73 bzw. der ausgangsseitigen Öffnung 74 verbunden sind.
Wenn eine Tinte in der Tintenkartusche 70 verbraucht wird, strömt eine Tinte in der ersten Reservoirkammer 75 in die zweite Reservoirkammer 76 hinein durch den Nebendurchflusskanal 77 hindurch. Mit dem in dem Nebendurchflusskanal 77 erzeugten Tintenstrom wird auch in dem Flüssigkeitssensor 60 ein Tintenstrom erzeugt, welcher parallel zu dem Nebendurchflusskanal 77 vorgesehen ist. Genauer gesagt, strömt ein Teil der Tinte, die in dem Nebendurchflusskanal 77 strömt, in den Hohlraum 43 hinein durch die Öffnung 73 und den Eingang 53b, und außerdem strömt die Tinte in dem Hohlraum 43 zu dem Nebendurchflusskanal 77 durch den Ausgang 54b und die Öffnung 74. Wenn die Tinte in der ersten Reservoirkammer 75 verbraucht ist, so dass eine Flüssigkeitshöhe oder ein Flüssigkeitsfüllstand in der zweiten Reservoirkammer 76 vermindert ist, ist außerdem auch die Tinte in dem Nebendurchflusskanal 77 verbraucht. Auch in diesem Beispiel ist es daher möglich, einen Zustand zu erfassen, in welchem die Tinte um eine bestimmte Menge oder mehr verbraucht worden ist.
Während der Flüssigkeitssensor 60 über die erste Reservoirkammer 75 und die zweite Reservoirkammer 76 hinüber in den in den 4 und 8 dargestellten Beispielen vorgesehen ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Flüssigkeitssensor auch so vorgesehen sein, dass er nur zu der ersten Reservoirkammer 75 hinweist, und außerdem kann er auch so vorgesehen sein, dass er nur zu der zweiten Reservoirkammer 76 hinweist. 12 zeigt ein Beispiel, in welchem der Flüssigkeitssensor 60, der mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben wird, an dem Flüssigkeitsbehälter so angebracht ist, dass er zu der ersten Reservoirkammer 75 hinweist. 13 zeigt ein Beispiel, in welchem der mit Bezug auf die 6 und 7 beschriebene Flüssigkeitssensor 60 an dem Flüssigkeitsbehälter so angebracht ist, dass er zu der zweiten Reservoirkammer 76 hinweist. In dem Beispielen der 12 und 13 befindet sich die Öffnung 74 (und auch der Ausgang 54b) unter der Öffnung 73 (und dem Eingang 53b) in der Richtung der Schwerkraft. Daher haben diese Beispiele auch den Vorteil, dass die Auslasseigenschaft einer Tinte aus dem Hohlraum 43 exzellent ist. Der Innenraum eines Behälterkörpers 72 braucht nicht in zwei Kammern aufgeteilt zu sein, d. h. die erste Reservoirkammer 75 und die zweite Reservoirkammer 76, oder kann auch in drei Kammern oder mehr aufgeteilt sein, was nicht dargestellt ist.
Nun wird ein Flüssigkeitssensor gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und eine Tintenkartusche, welche diesen Sensor aufweist, mit Bezug auf die 14 bis 17 beschrieben.
Während in den Ausführungsformen, wie sie typischerweise in den 3 und 7 dargestellt sind, der den Durchflusskanal bildende Grundbereich 50 durch die Durchflusskanalplatte 51 und die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 gebildet wird, wird gemäß der Ausführungsform die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 nicht verwendet, sondern die Durchflusskanalplatte 51 selbst wird verwendet als den Durchflusskanal bildender Grundbereich 50.
Genauer gesagt ist der den Durchflusskanal bildende Grundbereich 50, der auf eine erste Oberfläche 40a eins Grundbereichs 40 laminiert und mit dieser verbunden ist, mit einer Tintenzuführnut (einer Flüssigkeitszufuhrnut) 53 versehen zum Zuleiten einer Tinte, welche ein Erfassungsobjekt sein soll, zu einem Hohlraum 43, und mit einer Tintenauslassnut (einer Flüssigkeitsauslassnut) 54 zum Auslassen der Tinte, die das Erfassungsobjekt sein soll, aus dem Hohlraum 43, wie dies in 14 und 15 dargestellt ist. Die Tintenzuführnut 53 und die Tintenauslassnut 54 sind vorgesehen ausschließlich eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum 43 in einer Position, in welcher sie einander gegenüberliegen, wobei der Zwischenraum 43 dazwischen vorgesehen ist.
16 zeigt eine Tintenkartusche (einen Flüssigkeitsbehälter) 70, an welchem der Flüssigkeitssensor 60 angebracht ist.
Der gesamte Flüssigkeitssensor 60 ist an der Außenseite eines Behälterkörpers 72 angebracht, und eine Tintenkommunikationsöffnung (eine Flüssigkeitskommunikationsöffnung) 73A zum Kommunizieren mit der Tintenzuführnut 53, dem Hohlraum 43 und der Tintenauslassnut 54 in dem Flüssigkeitssensor 60 ist so ausgebildet, dass sie durch die Behälterwand des Behälterkörpers 72 hindurchtritt. Genauer gesagt ist, während die eingangsseitige Öffnung 73 und die ausgangsseitige Öffnung 74 an der Behälterwand des Behälterkörpers 72 in den Ausführungsformen ausgebildet sind, in der Ausführungsform die einzelne Tintenkommunikationsöffnung 73A and der Behälterwand des Behälterkörpers 72 ausgebildet.
Andererseits ist in einer Tintenkartusche 70 gemäß der in 17 dargestellten Ausführungsform ein den Flüssigkeitsstrom beschränkender Bereich 72A an der inneren Wandfläche des Behälterkörpers 72 vorgesehen, so dass er in Richtung des Hohlraums 43 hervorsteht. Wie in 15A mit einer durchbrochenen Linie dargestellt, hat dieser den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich 72A eine Länge in einer Längsrichtung, die größer ist als der Durchmesser des Hohlraums 43.
Der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich 72A beschränkt den Strom einer Tinte in dem Behälterkörper 72, wenn die Tinte verbraucht wird, und erzeugt einen Tintenstrom F, der in Richtung des Hohlraums 43 gerichtet ist. Genauer gesagt ist in der Ausführungsform der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich 72A so vorgesehen, dass die Tintenkommunikationsöffnung 73A dazu gebracht werden kann, als die eingangsseitige Öffnung (als Tintenzuführöffnung) 73 zum Zuleiten der Tinte als Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum 43 und als ausgangsseitige Öffnung (als Tintenauslassöffnung) 74 zum Auslassen der Tinte als Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum 43 zu funktionieren.
Wie sich aus 16 ergibt, kommuniziert ein Teil der Tintenkommunikationsöffnung 73A mit dem oberen Ende eines Nebendurchflusskanals 77, um einen Ausgang 77b dieses Nebendurchflusskanals 77 zu bilden. Der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich 72A ist in der Nähe des Ausgangs 77b des Nebendurchflusskanals 77 vorgesehen. Außerdem ist der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich 72A an einer Grenze zwischen einer Hauptreservoirkammer 75 und einer Nebenreservoirkammer 76 auf der Seite des oberen Endes der Nebenreservoirkammer 76 vorgesehen.
Wie sich aus 17 ergibt, bildet die Tintenkommunikationsöffnung 73A, die an der Behälterwand des Behälterkörpers 72 vorgesehen ist, die Tintenzuführnut 53, die Tintenauslassnut 54 und der Hohlraum 43 einen Verbindungsdurchflusskanal für eine Verbindung zwischen dem Nebendurchflusskanal 77, der einen Teil der Hauptreservoirkammer 75 bildet, und der Nebenreservoirkammer 76.
Wenn die Tinte in der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform verbraucht werden soll, strömt die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 von einem Nebendurchflusskanaleinlass 77a in den Nebendurchflusskanal 77 hinein und strömt in Richtung des Bereichs 72A durch den Nebendurchflusskanal 77. Der Strom der Tinte ist beschränkt durch den den Flüssigkeitsstrom beschränkenden Bereich 72A so, dass der Strom der Tinte in Richtung des Hohlraums 43 erzeugt wird. Die Tinte, die den den Flüssigkeitsstrom beschränkenden Bereich 72A vermeidet und über ihn hinüber gerät in Richtung der Seite des Hohlraums 43 und in die Nebenreservoirkammer 76 hineinströmt, wird einem Aufzeichnungskopf 12 in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung durch eine Tintenaustrittsöffnung 71 hindurch zugeleitet.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform wird, wenn die Tinte in der Tintenkartusche 70 verbraucht werden soll, der Strom der Tinte in Richtung des Hohlraums 43 durch den den Flüssigkeitsstrom beschränkenden Bereich 72A erzeugt. Selbst wenn ein Bläschen in den Hohlraum 43 eintritt, wird es daher aus dem Hohlraum 43 hinausgedrückt durch den Strom der Tinte. Demzufolge ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die durch das in dem Hohlraum 43 verbleibende Bläschen verursacht werden könnte.
Außerdem kann die Erzeugung des Stroms der Tinte in Richtung des Hohlraums 43 verhindern, dass sich in dem Hohlraum 43 während des Durchtritts durch einen Flüssigkeitsfüllstand hindurch ein Meniskus bildet. Demzufolge ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die von der in dem Hohlraum 43 verbleibenden Tinte verursacht werden könnte.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem der innere Bereich des Behälterkörpers 72 aufgeteilt in die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76, die voneinander getrennt sind, und außerdem sind diese beiden Kammern 75 und 76 miteinander mittels der Tintenkommunikationsöffnung 73A verbunden, die an der Behälterwand des Behälters 72 vorgesehen ist, die Tintenzuführnut 53, die Tintenauslassnut 54 und den Hohlraum 43.
Daher kann ein Zeitpunkt, dass die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verbraucht ist, verlässlich erfasst werden mittels des Flüssigkeitssensors 60, und ein Benutzer kann darauf hingewiesen werden, dass die Tinte sich ihrem Ende nähert. Außerdem ist es möglich, den Benutzer über die Anzahl der Blätter zu informieren, die mit der noch verbleibenden Tinte bedruckt werden können, auf der Grundlage der Menge der Tinte in der Nebenreservoirkammer 76, die zuvor bekannt ist. So ist es möglich, zu verhindern, dass ein Druckpapier verschwendet wird aufgrund der vollständigen Entleerung der Tinte in der Mitte einer Seite.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem der geschlossene Nebendurchflusskanal 77 in der Hauptreservoirkammer 75 ausgebildet, und der Eingang 77a des Nebendurchflusskanals 77 ist an dem unteren Ende der Hauptreservoirkammer 75 positioniert, und außerdem wird der Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 dazu gebracht, mit dem oberen Ende des Nebendurchflusskanals 77 zu kommunizieren. Daher tritt die in der Hauptreservoirkammer 75 erzeugte Blase in den Nebendurchflusskanal 77 mit Schwierigkeiten ein und kann daran gehindert werden, in den Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 einzutreten.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem das Innere der Nebenreservoirkammer 76 mit einer Tinte gefüllt, bis die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 vollständig verbraucht ist. Auch in dem Fall, in welchem eine Vibration auf Tintenkartusche 70 aufgebracht wird, schwingt daher ein Flüssigkeitsfüllstand nicht in der Nebenreservoirkammer 76, solange die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verbleibt. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitssensor 60 eine fehlerhafte Erfassung oder irrtümliche Erfassung aufgrund des Schwingens des Flüssigkeitsfüllstands erzeugt.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform sind außerdem die Tintenzuführnut 53 und die Tintenauslassnut 54 einander gegenüberliegend an der Außenseite des Bereichs vorgesehen, der dem Hohlraum 43 entspricht. Demzufolge ist es möglich, einen Anbringvorgang einschließlich einer Ausrichtung in der Anordnung des Flüssigkeitssensors 60 an dem Behälterkörper 72 einfach auszuführen.
Gemäß dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist außerdem ein Bereich, in welchem ein Vibrationsbereich 61 in Kontakt mit einer Flüssigkeit gerät, auf einen Bereich beschränkt, in welchem der Hohlraum 43 vorhanden ist. Daher kann die Erfassung der Flüssigkeit an einer Nadelspitze ausgeführt werden. Demzufolge ist es möglich, einen Tintenfüllstand mit hoher Präzision zu erfassen.
Außerdem ist fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 mit einem Körperbereich 46a einer unteren Elektrode 46 bedeckt. Daher ist ein Unterschied zwischen einem Verformungsmodus in einer erzwungenen Vibration und dem in einer freien Vibration vermindert. Darüber hinaus nimmt der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 eine symmetrische Gestalt in Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 60 ein. Daher ist die Steifigkeit des Vibrationsbereichs 61 fast isotropisch, von der Mitte aus gesehen.
Aus diesem Grund ist es möglich, die Erzeugung einer unnötigen Vibration zu unterdrücken, die durch eine asymmetrische Struktur verursacht werden könnte, und außerdem eine Verminderung in der Ausgabe einer elektromotorischen Gegenkraft zu verhindern aufgrund des Unterschieds zwischen den Verformungsmodi in der erzwungenen und der freien Vibration. Demzufolge ist es möglich, die Präzision in der Erfassung der Resonanzfrequenz einer verbleibenden Vibration in dem Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 zu verbessern, und außerdem einfach die verbleibende Vibration des Vibrationsbereichs 61 zu erfassen.
Außerdem ist fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 mit dem Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt, der einen größeren Durchmesser hat als der Hohlraum 43. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine unnötige Vibration erzeugt wird durch den Positionsversatz der unteren Elektrode 46 in einer Herstellung, um so eine Verminderung in der Präzision in der Erfassung zu unterdrücken.
Außerdem ist eine gesamte harte und brüchige piezoelektrische Schicht 47 in dem Bereich vorgesehen, der dem Hohlraum 43 entspricht, und die piezoelektrische Schicht 47 ist nicht vorhanden in einer Position entsprechend einer Außenkante 43a des Hohlraums 43. Daher kann verhindert werden, dass ein Sprung an einem piezoelektrischen Film in der Position erzeugt wird, die der Außenkante des Hohlraums entspricht.
Während der Flüssigkeitssensor 60 der Ausführungsform eine solche Struktur hat, dass die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 in dem in den 6 und 7 dargestellten Flüssigkeitssensor 60 weggelassen ist, können der Flüssigkeitssensor 60 in der oben beschriebenen und den folgenden Ausführungsformen, die beispielsweise in den 2 und 3 dargestellt sind, auf ähnliche Art und Weise modifiziert werden.
Nun wird ein Flüssigkeitssensor und eine Tintenkartusche mit diesem Sensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 18 bis 24 beschrieben.
Während der den Durchflusskanal bildende Grundbereich 50 gebildet wird durch die Durchflusskanalplatte 51 und die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 in den Ausführungsformen, die typischerweise in den 3 und 7 dargestellt sind, wird gemäß dieser Ausführungsform die Durchflusskanalplatte 51 nicht verwendet, sondern die Ausgangs-/Eingangsplatte 52 wird selbst als den Durchflusskanal bildender Grundbereich 50 eingesetzt. Außerdem sind auch die Gestalten des Hohlraums 43, der unteren Elektrode 46, der piezoelektrischen Schicht 47 und der oberen Elektrode 49 modifiziert. Außerdem wird eine Modifikation auch durchgeführt hinsichtlich der Anordnung des Flüssigkeitssensors mit Bezug auf den Behälterkörper 72. Diese und weitere Modifikationen werden weiter unten genauer beschrieben.
Wie in 18 dargestellt, hat die ebene Gestalt des Hohlraums 43 eine erste Symmetrieachse O1 und eine zweite Symmetrieachse O2, die zueinander rechtwinklig sind, und außerdem ist ein Abmaß in einer Längsrichtung entlang der zweiten Symmetrieachse O2 so gewählt dass es größer ist als ein Abmaß in einer Querrichtung entlang der ersten Symmetrieachse O1.
Während eine elliptische Gestalt (beispielsweise eine längliche Gestalt), gebildet durch zwei Halbkreisbereiche und ein Rechteck zwischen diesen beiden Halbkreisbereichen, als die ebene Gestalt des Hohlraums 43 in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Hohlraum 43 auch die ebene Gestalt einer Ellipse (wie beispielsweise eines Ovals) ohne jeden geraden Bereich haben.
Außerdem ist die untere Elektrode (die erste Elektrode) 46 auf einer zweiten Oberfläche 40b eines Grundbereichs 40 ausgebildet, und die untere Elektrode 46 hat einen Körperbereich 46a, der fast in die gleiche Gestalt gebracht ist wie der Hohlraum 43 und mit einem größeren Abmaß als der Hohlraum 43, und einen verlängerten Bereich 46b, der von dem Körperbereich 46a in der Richtung eines Anschlusses 44 der unteren Elektrode erstreckt ist und mit diesem Anschluss 44 der unteren Elektrode verbunden ist. Der Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt einen Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 fast vollständig.
Der Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 beinhaltet einen Kerbenbereich 46c, der so ausgebildet ist, dass er in ein Inneres eintritt von einer Position entsprechend einer Außenkante 43a des Hohlraums 43 aus.
Eine piezoelektrische Schicht 47 ist auf der unteren Elektrode 46 vorgesehen. Die piezoelektrische Schicht 47 ist in fast die gleiche Gestalt gebracht wie der Hohlraum 43 und hat ein kleineres Abmaß als der Hohlraum 43. Wie sich aus 18 ergibt, befindet sich die gesamte piezoelektrische Schicht 47 innerhalb des Bereichs, der dem Hohlraum 43 entspricht. In anderen Worten hat die piezoelektrische Schicht 47 keinen Bereich, der sich über eine Position hinüber erstreckt, die der Außenkante 43a des Hohlraums 43 entspricht.
Die piezoelektrische Schicht 47 hat die erste O1 und die zweite Symmetrieachse O2, die dem Hohlraum 43 zugehörig sind, und fast der gesamte Bereich ist auf der unteren Elektrode 46 vorgesehen, ausschließlich eines Bereichs entsprechend dem Kerbenbereich 46c der unteren Elektrode 46.
Außerdem ist eine Nebenelektrode 48 auf der Seite des Grundbereichs 40 ausgebildet, auf der sich die zweite Oberfläche 40b befindet. Die Nebenelektrode 48 ist in das Innere des Bereichs hinein erstreckt, der dem Hohlraum 43 entspricht, und zwar nach jenseits der Position entsprechend der Außenkante 43a des Hohlraums 43 von der Außenseite des Bereichs aus, der dem Hohlraum 43 entspricht. Ein Teil der Nebenelektrode 48 befindet sich in dem Kerbenbereich 46c der ersten Elektrode 46, um einen Teil der piezoelektrischen Schicht 47 von der Seite des Substrats 40 aus zu stützen, auf der sich die zweite Oberfläche 40b befindet. Es wird bevorzugt, dass die Nebenelektrode 48 aus dem gleichen Material in der gleichen Dicke gemacht sein sollte, wie die untere Elektrode 46. Durch Stützen eines Teils der piezoelektrischen Schicht 47 von der Seite des Substrats 40 aus, auf der sich die zweite Oberfläche 40b befindet, durch die Nebenelektrode 48, ist es so möglich, eine Reduktion in einer mechanischen Festigkeit zu vermindern, ohne eine Stufe in der piezoelektrischen Schicht 47 zu erzeugen.
Ein Körperbereich 49a der oberen Elektrode (der zweiten Elektrode) 49 ist auf der piezoelektrischen Schicht 47 vorgesehen, und die obere Elektrode 49 hat ein kleineres Abmaß als die piezoelektrische Schicht 47 insgesamt. Außerdem hat die obere Elektrode 49 einen verlängerten Bereich 49b, der von dem Körperbereich 49a aus erstreckt ist und mit der Nebenelektrode 48 verbunden ist.
In der Ausführungsform ist, wie in den 18 und 22B dargestellt, die obere Elektrode 49 fast kreuzförmig, um Bereiche entsprechend vier Eckenbereichen des Hohlraums 43 wegzunehmen, und hat die erste O1 und die zweite Symmetrieachse O2, welche dem Hohlraum 43 zugeordnet sind.
Eine piezoelektrische Einheit ist gebildet durch die untere Elektrode 46, die piezoelektrische Schicht 47 und die obere Elektrode 49. Wie oben beschrieben, hat die piezoelektrische Schicht 47 einen solche Struktur, dass sie zwischen der oberen 49 und der unteren Elektrode 46 angeordnet ist.
Demzufolge wird die piezoelektrische Schicht 47 effektiv verformt und angetrieben.
Mit Bezug auf den Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 und dem Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49, die elektrisch mit der piezoelektrische Schicht 47 verbunden sind, hat der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 ein kleineres Abmaß. Demzufolge bestimmt der Körperbereich 49a der oberen Elektrode 49 den Bereich, in dem ein piezoelektrischer Effekt in der piezoelektrischen Schicht 47 erzeugt wird.
Die Mittelpunkte der piezoelektrischen Schicht 47, des Körperbereichs 49a der oberen Elektrode 49 und des Körperbereichs 46a der unteren Elektrode 46 fallen zusammen mit dem Mittelpunkt des Hohlraums 43. Außerdem befindet sich der Mittelpunkt des Hohlraums 43 zum Bestimmen eines Bereichs einer Vibrationsplatte 42, der in Vibrationen versetzt werden kann, in der Mitte des gesamten Flüssigkeitssensors 60.
Der Bereich der Verbindungspunkt 42, der in Vibrationen versetzt werden kann und durch den Hohlraum 43 definiert ist, ein Bereich des Körperbereichs 46a der unteren Elektrode 46, der dem Hohlraum 43 entspricht, und ein Bereich der gesamten piezoelektrische Schicht 47 und oberen Elektrode 49, der dem Hohlraum 43 entspricht, bilden einen Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60. Der Mittelpunkt des Vibrationsbereichs 61 des Flüssigkeitssensors 60 fällt zusammen mit dem des Flüssigkeitssensors 60.
Wie in den 21 und 20 dargestellt, weist der Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform außerdem die einen Ausgang/Eingang bildende Platte (den Grundbereich) 50 auf, die auf eine erste Oberfläche 40a des Grundbereichs 40 laminiert und mit dieser verbunden ist. Die Ausgangs-/Eingangsplatte 50 ist mit einer Tintenzuführöffnung (einer Flüssigkeitszuführöffnung) 50A zum Zuführen einer Tinte als Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum 43 und mit einer Tintenauslassöffnung (einer Flüssigkeitsauslassöffnung) 50B zum Auslassen der Tinte als Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum 43 versehen.
Die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B befinden sich in Positionen entsprechend beiden Enden in der Längsrichtung des Hohlraums 43 auf der Seite des Bereichs entsprechend dem Hohlraum 40. Außerdem passt jeder der Kantenbereiche der Tintenzuführöffnung 50A und der Tintenauslassöffnung 50B zu einem Kantenbereich in der Längsrichtung des Hohlraums 43. Sowohl die Tintenzuführöffnung 50A als auch die Tintenauslassöffnung 50B haben die gleiche Gestalt und Größe.
Die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B sind in den Positionen entsprechend beiden Enden in Längsrichtung des Hohlraums 43 vorgesehen, wie oben beschrieben, so dass ein Abstand zwischen der Tintenzuführöffnung 50A und der Tintenauslassöffnung 50B vergrößert ist und der Flüssigkeitssensor 60 einfach an dem Behälterkörper angebracht werden kann. Durch Vorsehen der Öffnungen 50A und 50B auf der Innenseite des Bereichs entsprechend dem Hohlraum 43 ist es außerdem möglich, die Größe des Flüssigkeitssensors 60 zu vermindern.
24 zeigt ein Tintenkartusche (einen Flüssigkeitsbehälter) 70, an welcher der Flüssigkeitssensor 60 angebracht ist. Die Tintenkartusche 70 weist einen Behälterkörper 72 auf, der an einer vorderen Oberfläche einer Tintenauslassöffnung (einer Flüssigkeitsauslassöffnung) 71 zum Leiten einer darin aufbewahrten Tinte nach außen hat.
Der Flüssigkeitssensor 60 ist vollständig auf der Außenseite des Behälterkörpers 72 vorgesehen, und außerdem ist es an der oberen Fläche des Behälterkörpers 72 angebracht. Eine erste Öffnung 73, die mit der Tintenzuführöffnung 50A kommuniziert, und eine zweite Öffnung 74, die mit der Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 kommuniziert, sind so ausgebildet, dass sie durch eine Behälterwand hindurchtreten, welche die obere Fläche des Behälterkörpers 72 bildet.
Eine Tintenreservoirkammer 75 ist in dem Behälterkörper 72 ausgebildet, und diese Tintenreservoirkammer 75 und die erste Öffnung 73 sind miteinander verbunden durch einen erste Verbindungsdurchflusskanal 77, und die zweite Öffnung 74 und die Tintenauslassöffnung 71 sind miteinander durch einen zweiten Verbindungsdurchflusskanal 76A verbunden.
In der Ausführungsform ist der Flüssigkeitssensor 60 an dem Behälterkörper 72 so angebracht, dass der Hohlraum 43 sich in einer vertikalen Richtung unter der piezoelektrischen Einheit befindet. Die aus der ersten Öffnung 73, die an dem Behälterkörper 72 ausgebildet ist, hinausfließende Tinte strömt in den Hohlraum 43 hinein durch die Tintenzuführöffnung 50A des Flüssigkeitssensors 60, und die Tinte fließt zurück in den Behälterkörper 72 aus dem Hohlraum 43 durch die Tintenauslassöffnung 50B des Flüssigkeitssensors 60 und die zweite Öffnung 74 des Behälterkörpers 72.
Die Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform hat eine solche Struktur, dass die gesamte Menge der Tinte, die der Tintenauslassöffnung 71 zugeleitet wird, durch das Innere des Flüssigkeitssensors 60 hindurchtritt.
In der Tintenkartusche 70 mit dem Flüssigkeitssensor 60 ist in dem Fall, in welchem die Tinte in dem Behälterkörper 72 verbleibt, das Innere des Hohlraums 43 mit der Tinte ausgefüllt. Wenn andererseits die Flüssigkeit in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 70 verbraucht ist und die Tinte in der Tintenreservoirkammer 75 und dem ersten Verbindungsdurchflusskanal 77 vollständig verbraucht ist, befindet sich keine Tinte in dem Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60.
In der Ausführungsform ist die obere Elektrode 49 fast kreuzförmig, um die Bereiche wegzunehmen, die den vier Eckenbereichen des Hohlraums 43 entsprechen, wie oben beschrieben. Auch in dem Fall, in welchem ein Antriebsimpuls an die piezoelektrische Einheit angelegt wird, um diese zwangsweise zu verformen, ist daher der Betrag der Verformung der Bereiche entsprechend den vier Eckenbereichen des Hohlraums 43 gering. Demzufolge ist ein Vibrationsmodus bei einer erzwungenen Vibration nahe dem in einer verbleibenden Vibration (einer freien Vibration) nach dieser erzwungenen Vibration.
Wie oben beschrieben, ist in der Ausführungsform der Flüssigkeitssensor 60 an dem Behälterkörper 72 so angebracht, dass der Hohlraum 43 sich unterhalb der piezoelektrischen Einheit in einer vertikalen Richtung befindet. In dem Fall, in welchem die Tinte in dem Behälterkörper 72 verbraucht ist und nicht in den Hohlraum 43 geleitet wird, strömt daher die Tinte in dem Hohlraum 43 durch die Schwerkraft nach unten. Demzufolge kann verhindert werden, dass Tinte in dem Hohlraum 43 verbleibt. Aus diesem Grund ist es möglich, verlässlich die Anwesenheit der Tinte mittels des Flüssigkeitssensors 60 zu erfassen.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist außerdem die obere Elektrode 49 fast kreuzförmig, was dazu führt, dass der Vibrationsmodus in der erzwungenen Vibration nahe dem in der verbleibenden Vibration nach der erzwungenen Vibration ist. Unabhängig von der oben beschriebenen schlanken Gestalt des Hohlraums 43 wird daher eine unnötige Vibrationskomponente in einem Erfassungssignal vermindert. Demzufolge ist es möglich, die Anwesenheit der Tinte verlässlich zu bestimmen.
In der Ausführungsform wird außerdem die Tinte dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung (den Eingang) 50A zugeleitet und aus dem Hohlraum 43 durch die Tintenauslassöffnung (den Ausgang) 50B ausgegeben. Wenn der Flüssigkeitssensor 60 an der Tintenkartusche 70 anzubringen ist, ist es daher möglich, die Tinte in dem Tintenbehälterkörper 72 dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung 50A zuzuleiten, ohne den Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 einem Tintengehäuseraum in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 70 auszusetzen.
Mit der Struktur, in welcher der Strom der Tinte erzeugt wird in dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 bei dem Verbrauch der Tinte in der Tintenkartusche 70, wird daher ein Bläschen aus dem Inneren des Hohlraums 43 hinausgedrückt durch den Strom der Tinte, selbst wenn es in das Innere des Hohlraums 43 eintritt. Demzufolge ist es möglich, die fehlerhafte oder irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die verursacht würde, wenn eine Bläschen in dem Hohlraum 43 verbliebe.
Gemäß der Ausführungsform hat der Hohlraum 43 außerdem nicht die Gestalt eines Kreises oder eines Quadrats, sondern eine schlanke Gestalt. Indem die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B an beiden Enden in der Längsrichtung des Hohlraums 43 vorgesehen werden, verbleibt daher die Tinte oder das Bläschen in dem Hohlraum 43 mit Schwierigkeiten. Demzufolge ist es möglich, die Auslasseigenschaft der Tinte oder des Bläschens ausreichend beizubehalten und die Anwesenheit der Tinte sicher zu bestimmen.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist es außerdem nicht notwendig, den Hohlraum 43 dem Tintengehäuseraum in dem Behälterkörper 72 auszusetzen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ein Meniskus in dem Hohlraum 43 in einem Durchtritt durch einen Flüssigkeitszustand hindurch ausgebildet wird. Demzufolge ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die verursacht würde, wenn die Tinte in dem Hohlraum 43 verbliebe.
25 zeigt eine Tintenkartusche 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In der Tintenkartusche 70 ist das Innere eines Behälterkörpers 72 in eine erste Reservoirkammer 75 und eine zweite Reservoirkammer 76 aufgeteilt, und die beiden Kammern 75 und 76 sind voneinander getrennt. In der Ausführungsform haben die beiden Kammern 75 und 76 fast das gleiche Volumen. Die zweite Reservoirkammer 76 befindet sich näher an einer Tintenauslassöffnung 71 als die erste Reservoirkammer 75 in der Richtung des Stroms einer Tinte beim Verbrauch der Tinte, und kommuniziert außerdem mit der Tintenauslassöffnung 71.
Auch in dieser Ausführungsform ist Flüssigkeitssensor 60 an der oberen Fläche des Behälterkörpers 72 angebracht. Eine erste Öffnung 73 zum Kommunizieren mit einer Tintenzuführöffnung 50A und eine zweite Öffnung 74 zum Kommunizieren mit einer Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 sind so ausgebildet, dass sie durch ein Behälterwand hindurchtreten, welche die obere Fläche des Behälterkörpers 72 bildet. Die erste Reservoirkammer 75 und die erste Öffnung 73 sind verbunden miteinander durch einen Verbindungsdurchflusskanal 77, und die zweite Öffnung 74 kommuniziert mit der zweiten Reservoirkammer 76. Die Tintenauslassöffnung 71 ist an der Bodenfläche des Behälterkörpers 72 vorgesehen.
In der Ausführungsform kommuniziert so die erste Reservoirkammer 75 mit der zweiten Reservoirkammer 76 durch den Flüssigkeitssensor 60, und die gesamte Menge einer Tinte, die von der ersten Reservoirkammer 75 in die zweite Reservoirkammer 76 zu leiten ist, tritt durch den Flüssigkeitssensor 60 hindurch.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform kann ein Zeitpunkt, dass die Tinte in der ersten Reservoirkammer 75 verbraucht ist, verlässlich bestimmt werden mittels des Flüssigkeitssensors 60. Daher ist es möglich, eine akkurate Information über den Zustand des Verbrauchs der Tinte zu erhalten. Auf der Grundlage der akkuraten Information über den Zustand des Verbrauchs der Tinte, welcher von dem Flüssigkeitssensor 60 beschafft wird, ist es möglich, die Information über den Zustand des Verbrauchs der Tinte, welche durch eine weiche Zählung beschafft wird, zu korrigieren.
In der Ausführungsform haben außerdem die erste 75 und die zweite Reservoirkammer 76 fast das gleiche Volumen. Indem das Volumen der zweiten Reservoirkammer 76 kleiner gewählt wird als das der ersten Reservoirkammer 75, wie es beispielsweise in dem in 4 dargestellten Beispiel der Fall ist, ist es möglich, eine genaue Information über das nahende Ende der Tinte mittels des Flüssigkeitssensors 60 zu beschaffen. Demzufolge ist es möglich, einem Benutzer die Anzahl der Blätter mitzuteilen, die noch mit einer verbleibenden Tintenmenge bedruckt werden können, aufgrund der menge der Tinte in der zweiten Reservoirkammer 76, die zuvor bekannt ist. So ist es möglich, zu verhindern, dass ein zu bedruckendes Papier verschwendet wird, weil die Tinte gerade in der Mitte einer Seite endgültig aufgebraucht ist.
Gemäß dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist außerdem ein Bereich, in welchem ein Vibrationsbereich 61 in Kontakt mit einer Flüssigkeit gerät, auf einen Bereich beschränkt, in welchem ein Hohlraum 43 vorhanden ist. Daher ist es möglich, die Flüssigkeit an einer Nadelspitze (sehr genau) zu erfassen. Demzufolge ist es möglich, einen Tintenfüllstand mit hoher Präzision zu erfassen.
Fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 ist außerdem mit einem Körperbereich 46a einer unteren Elektrode 46 bedeckt. Daher ist ein Unterschied zwischen einem Verformungsmodus in einer erzwungenen Vibration und dem in einer freien Vibration vermindert. Da der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 eine symmetrische Gestalt mit Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 60 einnimmt, ist die Steifigkeit des Vibrationsbereichs 61 fast isotropisch, von der Mitte aus gesehen.
Aus diesem Grund ist es möglich, die Erzeugung einer unnötigen Vibration zu unterdrücken, welche durch die Asymmetrie einer Struktur verursacht werden könnte, und außerdem auch eine Verminderung in der Ausgabe einer elektromotorischen Gegenkraft aufgrund des Unterschieds zwischen den Verformungsmodi in der erzwungenen und der freien Vibration zu verhindern. Demzufolge ist es möglich, die Präzision in der Erfassung der Resonanzfrequenz einer verbleibenden Vibration in dem Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 zu verbessern, und außerdem einfach die verbleibende Vibration des Vibrationsbereichs 61 zu erfassen.
Fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 ist außerdem mit dem Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt, der ein größeres Abmaß hat als der Hohlraum 43. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine unnötige Vibration durch den Versatz der Position der unteren Elektrode 46 in der Herstellung verursacht wird, um so eine Verminderung in der Präzision der Erfassung zu unterdrücken.
Eine gesamte harte und brüchige piezoelektrische Schicht 47 ist außerdem in dem Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 vorhanden, und die piezoelektrische Schicht 47 befindet sich nicht in einer Position entsprechend einer Außenkante 43a des Hohlraums 43. So kann verhindert werden, dass ein Sprung an der piezoelektrischen Schicht in der Position entsprechend der Außenkante des Hohlraums erzeugt wird.
Nun wird ein anderes Beispiel des Sensors mit Bezug auf die 26 und 27 beschrieben. Die Beschreibung von Bereichen, die wie bei dem Flüssigkeitssensor 60 ausgestaltet sind, wird nicht wiederholt.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dem Beispiel gemäß 26 ist das Abmaß einer piezoelektrischen Schicht 47 in der Längsrichtung eines Hohlraums 43 (der Richtung der Erstreckung einer zweiten Symmetrieachse O2) so gewählt, dass es größer ist als eine Länge in der Längsrichtung des Hohlraums 43. Die piezoelektrische Schicht 47 ist so ausgebildet, dass sie den Hohlraum 43 über eine volle Länge dieses Hohlraums in der Längsrichtung des Hohlraums 43 bedeckt. In der Querrichtung des Hohlraums 43 (der Erstreckungsrichtung einer ersten Symmetrieachse O1) ist die piezoelektrische Schicht 47 auf der Innenseite des Hohlraums 43 in einem kleineren Abmaß als der Hohlraum 43 ausgeformt.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dem Beispiel ist außerdem eine untere Elektrode 46 so ausgebildet, dass sie fast rechteckig ist, und die untere Elektrode 46 ist größer als die piezoelektrische Schicht 47 in der Querrichtung des Hohlraums 43 (der Erstreckungsrichtung der ersten Symmetrieachse O1), und die untere Elektrode 46 und die piezoelektrische Schicht 47 haben ein gemeinsames Abmaß in der Längsrichtung des Hohlraums 43 (der Erstreckungsrichtung der zweiten Symmetrieachse O2).
Auch in dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dem Beispiel kann genauso wie in den Ausführungsformen die Erzeugung einer unnötigen Vibration verhindert werden, und außerdem kann verhindert werden, dass ein Bläschen oder eine Tinte verbleibt.
Gemäß dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß dem Beispiel ist außerdem das Abmaß in Längsrichtung der piezoelektrischen Schicht 47 so gewählt, dass es größer ist als das Abmaß in der Längsrichtung des Hohlraums 43. Auch in dem Fall, in welchem eine Position, in welcher die piezoelektrische Schicht 47 ausgebildet ist, in der Längsrichtung des Hohlraums 43 versetzt ist, wird daher die Größe eines Bereichs, der zu einer Vibration beiträgt, in der gesamten piezoelektrischen Schicht 47 nicht verändert. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine unnötige Vibration durch den Versatz der Position erzeugt wird, in welcher die piezoelektrische Schicht 47 ausgeformt ist.
Als Variante der Ausführungsformen ist es außerdem möglich, eine Struktur zu verwenden, in welcher die einen Ausgang/Eingang bildende Platte 50 aus dem Flüssigkeitssensor 60 weggelassen wird und die erste 73 und die zweite Öffnung 74, die an dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 70 ausgebildet sind, als Tintenzuführöffnung und als Tintenauslassöffnung in den bzw. aus dem Hohlraum 43 in dem Flüssigkeitssensor 60 verwendet werden.
Nun werden ein Flüssigkeitssensor und eine diesen aufweisende Tintenkartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 28 beschrieben.
Die Ausführungsform ist ein Beispiel, in welchem der mit Bezug auf die 18 bis 23 beschriebene Flüssigkeitssensor an dem in 4 dargestellten Behälterkörper 72 angebracht ist.
28 zeigt eine Tintenkartusche (einen Flüssigkeitsbehälter) 70, an welchem der mit Bezug auf die 18 bis 23 beschriebene Flüssigkeitssensor 60 angebracht ist.
Der Flüssigkeitssensor 60 ist vollständig an der Außenseite des Behälterkörpers 72 angebracht, und eine erste Öffnung (eine eingangsseitige Öffnung) 73 zum Kommunizieren mit einer Tintenzuführöffnung 50A des Flüssigkeitssensors 60 und eine zweite Öffnung (eine ausgangsseitige Öffnung) 74 zum Kommunizieren mit einer Tintenauslassöffnung 50B sind so ausgebildet, dass sie durch die Behälterwand des Behälterkörpers 72 hindurchtreten.
Wie oben beschrieben, kommuniziert die Tintenzuführöffnung 50A mit der ersten Öffnung 73, und die Tintenauslassöffnung 50B kommuniziert mit der zweiten Öffnung 74 in dem Flüssigkeitssensor 60. Demzufolge bilden die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 einen verbindenden Durchflusskanal zum Verbinden einer Hauptreservoirkammer 75 mit einer Nebenreservoirkammer 76.
Wenn eine Tinte in der Tintenkartusche 70 verbraucht werden soll, strömt die Tinte in der Hauptreservoirkammer 70 aus einem Eingang 77a des Nebendurchflusskanals in einen Nebendurchflusskanal 77 hinein und strömt zu der ersten Öffnung 73 durch diesen Nebendurchflusskanal 77 hindurch. Die aus der ersten Öffnung 73 hinausströmende Tinte strömt aus der Tintenzuführöffnung 50A des Flüssigkeitssensors 60 in einen Hohlraum 43 hinein und strömt dann aus der Tintenauslassöffnung 50B durch den Hohlraum 43 hindurch. Die aus der Tintenauslassöffnung 50B herausfließende Tinte strömt in den Nebenreservoirkammer 76 durch die zweite Öffnung 74 hindurch. Dann wird die in die Nebenreservoirkammer 76 hineinströmende Tinte einem Aufzeichnungskopf 12 einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung durch eine Tintenaustrittsöffnung 71 hindurch zugeleitet.
Die Ausführungsform hat daher so einen Aufbau, dass die gesamte Menge der Tinte, die der Tintenaustrittsöffnung 71 durch die Nebenreservoirkammer 76 hindurch zuzuleiten ist, zuvor durch eine Tintenzuführöffnung 51 und eine Tintenauslassöffnung 52 in dem Flüssigkeitssensor 60 hindurchtritt.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist eine obere Elektrode 49 fast kreuzförmig, so dass ein Vibrationsmodus in einer erzwungenen Vibration und der in einer verbleibenden Vibration nach der erzwungenen Vibration so gewählt sind, dass sie einander ähnlich sind. Unabhängig von der oben beschriebenen schlanken Gestalt des Hohlraums 43 kann daher eine unnötige Vibrationskomponente in einem Erfassungssignal vermindert werden. Demzufolge ist es möglich, die Anwesenheit der Tinte verlässlich zu bestimmen.
In der Ausführungsform wird außerdem die Tinte dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung 50A zugeleitet und aus dem Hohlraum 43 durch die Tintenauslassöffnung 50B herausgeleitet. Wenn die Tintenkartusche 70 an dem Flüssigkeitssensor 60 angebracht werden soll, ist es daher möglich, die Tinte in dem Behälterkörper 72 dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung 50A zuzuleiten, ohne den Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 einem Tintengehäuseraum in dem Behälterkörper 72 der Tintenkartusche 70 auszusetzen.
Mit der Struktur, in welcher der Strom der Tinte in dem Hohlraum 43 durch die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 während des Verbrauchs der Tinte in der Tintenkartusche 70 erzeugt wird, wird daher ein Bläschen aus dem Inneren des Hohlraums 43 herausgedrückt durch den Strom der Tinte, selbst wenn es in das Innere des Hohlraums 43 eintritt. Demzufolge ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die verursacht würde, wenn das Bläschen in dem Hohlraum 43 verbliebe.
Gemäß der Ausführungsform hat außerdem der Hohlraum 43 nicht die Gestalt eines Kreises oder eines Quadrats, sondern eine schlanke Gestalt. Indem die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B an beiden Enden des Hohlraums 43 in Längsrichtung vorgesehen werden, verbleibt daher die Tinte oder das Bläschen in dem Hohlraum 43 nur mit Schwierigkeiten. Demzufolge ist es möglich, die Auslasseigenschaft der Tinte oder des Bläschens ausreichend beizubehalten und die Anwesenheit der Tinte sicher zu bestimmen.
In dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist es außerdem nicht notwendig, den Hohlraum 43 dem Tintengehäuseraum in dem Behälterkörper 72 auszusetzen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass sich ein Meniskus in dem Hohlraum 43 in einer Passage durch einen Flüssigkeitsfüllstand hindurch bildet. Demzufolge ist es möglich, die irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 60 zu verhindern, die verursacht würde, wenn die Tinte in dem Hohlraum 43 verbliebe.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem das Innere des Behälterkörpers 72 in die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76 aufgeteilt, die voneinander getrennt sind, und außerdem sind die Hauptreservoirkammer 75 und die Nebenreservoirkammer 76 miteinander durch die Tintenzuführöffnung 50A und die Tintenauslassöffnung 50B in dem Flüssigkeitssensor 60 verbunden, und der Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 ist an dem oberen Ende der Nebenreservoirkammer 76 vorgesehen.
Daher kann ein Zeitpunkt, zu dem die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verbraucht ist, verlässlich mittels des Flüssigkeitssensors 60 bestimmt werden. Demzufolge kann einem Benutzer das nahende Ende der Tinte mitgeteilt werden. Außerdem ist es möglich, dem Benutzer die Anzahl der Blätter mitzuteilen, die noch mit einer verbleibenden Tinte bedruckt werden können, auf der Grundlage der Menge der Tinte in der Nebenreservoirkammer 76, die zuvor bekannt ist. So ist es möglich, dass ein zu bedruckendes Papier verschwendet wird, weil die Tinte gerade in der Mitte einer Seite vollständig aufgebraucht ist.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem der geschlossene Nebendurchflusskanal 77 in der Hauptreservoirkammer 75 ausgebildet, und der Eingang 77a des Nebendurchflusskanals 77 befindet sich an dem unteren Ende der Hauptreservoirkammer 75, und außerdem ist die Tintenzuführöffnung 50A des Flüssigkeitssensors 60 dazu gebracht, mit dem oberen Ende des Nebendurchflusskanals 77 zu kommunizieren. Daher tritt das in der Hauptreservoirkammer 75 erzeugte Bläschen mit Schwierigkeiten in den Nebendurchflusskanal 77 ein und kann daran gehindert werden, in den Hohlraum 43 des Flüssigkeitssensors 60 einzutreten.
In der Tintenkartusche 70 gemäß der Ausführungsform ist außerdem das Innere der Nebenreservoirkammer 76 mit einer Tinte gefüllt, bis die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 vollständig aufgebraucht ist. Auch in dem Fall, in welchem eine Vibration auf die Tintenkartusche 70 aufgebracht wird, schwingt daher ein Flüssigkeitsfüllstand nicht in der Nebenreservoirkammer 76, solange die Tinte in der Hauptreservoirkammer 75 verbleibt. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, dass der Flüssigkeitssensor 60 eine irrtümliche Erfassung aufgrund der Schwingens oder der Schwankung des Flüssigkeitsfüllstands verursacht.
Gemäß dem Flüssigkeitssensor 60 gemäß der Ausführungsform ist außerdem ein Bereich, in welchem ein Vibrationsbereich 61 in Kontakt mit einer Flüssigkeit gerät, auf einen Bereich beschränkt, in welchem der Hohlraum 43 vorhanden ist. Daher kann die Erfassung der Flüssigkeit an einer Nadelspitze (sehr genau) ausgeführt werden. Demzufolge ist es möglich, einen Tintenfüllstand mit hohler Präzision zu erfassen.
Außerdem ist fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 mit einem Körperbereich 46a einer unteren Elektrode 46 bedeckt. Daher ist ein Unterschied zwischen einem Verformungsmodus in einer erzwungenen Vibration und dem in einer freien Vibration vermindert. Außerdem hat der Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 eine symmetrisch Gestalt mit Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 60. Daher ist die Steifigkeit des Vibrationsbereichs 61 fast isotropisch, von der Mitte aus gesehen.
Aus diesem Grund ist es möglich, die Erzeugung einer unnötigen Vibration zu unterdrücken, die durch die Asymmetrie einer Struktur verursacht werden könnte, und außerdem auch eine Verminderung in der Ausgabe einer elektromotorischen Gegenkraft aufgrund des Unterschieds zwischen den Verformungsmodi in der erzwungenen und der freien Vibration zu vermindern. So ist es möglich, die Präzision in der Erfassung der Resonanzfrequenz einer verbleibenden Vibration in dem Vibrationsbereich 61 des Flüssigkeitssensors 60 zu verbessern, und außerdem auch einfach die verbleibende Vibration des Vibrationsbereichs 61 zu bestimmen.
Fast der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 ist außerdem mit dem Körperbereich 46a der unteren Elektrode 46 bedeckt, der ein größeres Abmaß hatte als der Hohlraum 43. So ist es möglich, zu verhindern, dass eine unnötige Vibration durch den Versatz der Position der unteren Elektrode 46 in der Herstellung verursacht wird, um dadurch eine Verminderung in der Präzision der Erfassung zu unterdrücken.
Eine gesamte harte und brüchige piezoelektrische Schicht 47 ist außerdem in dem Bereich entsprechend dem Hohlraum 43 vorgesehen, und die piezoelektrische Schicht 47 befindet sich nicht in einer Position entsprechend einer Außenkante 43a des Hohlraums 43. So kann verhindert werden, dass ein Sprung an der piezoelektrischen Schicht in der Position entsprechen der Außenkante des Hohlraums erzeugt wird.
Während 28 als die Ausführungsform ein Beispiel zeigt, in welchem der Flüssigkeitssensor 60, der mit Bezug auf die 18 bis 23 beschrieben worden ist, an dem Behälterkörper 72 angebracht ist, der in 4 gezeigt ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch der mit Bezug auf die 26 und 27 beschriebene Flüssigkeitssensor 60 an dem Behälterkörper 72 der 4 angebracht werden.
Außerdem ist es auch möglich, eine Struktur zu verwenden, in welcher die Ausgangs-/Eingangsplatte 50 aus dem Flüssigkeitssensor 60 entfernt ist und die erste Öffnung 73 und die zweite Öffnung 74, die an dem Behälterkörper 72 der Kartusche 70 ausgebildet sind, als eine Tintenzuführöffnung und eine Tintenauslassöffnung in den bzw. aus dem Hohlraum 43 in dem Flüssigkeitssensor 60 verwendet werden.
Nun werden ein Flüssigkeitssensor und eine diesen beinhaltende Tintenkartusche gemäß einer weiteren aufgebracht der vorliegenden Erfindung beschrieben.
29 ist eine Querschnittsansicht, die den Flüssigkeitssensor 260 gemäß der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Außerdem ist 30 ein Diagramm, welches einen Sensorbereich 213 veranschaulicht, welcher den Flüssigkeitssensor 260 bildet, und 31 ist ein Diagramm, das einen Pufferbereich 214 veranschaulicht, welcher den Flüssigkeitssensor 260 bildet.
Der Flüssigkeitssensor 260 gemäß der Ausführungsform ist so ausgestaltet, dass er den Sensorbereich 213 mit einem Hohlraum 243 und den Pufferbereich 214 mit einer zuführseitigen Pufferkammer 215 und einer auslassseitigen Pufferkammer 216 beinhaltet, welche mit dem Hohlraum 243 kommunizieren.
Der Sensorbereich 213, der so ausgestaltet ist, dass eine Vibrationsplatte 242 auf eine Hohlraumplatte 241 laminiert ist, beinhaltet einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich 240 mit einer ersten 240a und einer zweiten Oberfläche 240b, die zueinander hinweisen, ein auf die Seit der zweiten Oberfläche 240b des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 laminiertes piezoelektrisches elektrisch 217 sowie eine einen Durchflusskanal bildende Platte (einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich) 218, die auf die Seite der ersten Oberfläche 240a des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 laminiert ist.
In dem den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich 240 ist der Hohlraum 243 zum Aufnehmen eines Mediums (der Tinte), das zu erfassen ist, definiert durch einen zylindrischen Raum, der sich in die erste Oberfläche 240a hinein öffnet, und ein Bodenbereich 243a des Hohlraums 243 ist so ausgebildet, dass er von der Vibrationsplatte 242 in Vibrationen versetzt werden kann. Eine Umrisslinie eines tatsächlich in Vibrationen versetzten Bereichs in der gesamten Vibrationsplatte 242 ist daher durch den Hohlraum 243 definiert. An beiden Enden des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 auf der Seite der zweiten Oberfläche 240b sind ein Anschluss 244 der unteren Elektrode und ein Anschluss 245 der oberen Elektrode ausgeformt.
Auf der zweiten Oberfläche 240b des Grundteils 240 ist die untere Elektrode (eine erste Elektrode) 246 ausgebildet, welche einen Hauptkörperbereich 246a hat mit einer im wesentlichen kreisförmigen Gestalt und einem verlängerten Bereich 246b, der sich nach außen in Richtung des Anschlusses 244 der unteren Elektrode von dem Hauptbereich 246 aus erstreckt, um mit dem Anschluss 244 der unteren Elektrode verbunden zu werden. Die Mitte des im wesentlichen kreisförmigen Hauptkörperbereichs 246a der unteren Elektrode 246 ist in Linie mit der Mittelachse C des Hohlraums 243 gebracht.
Der im wesentlichen kreisförmige Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 ist so ausgebildet, dass er einen größeren Durchmesser hat als der kreisförmige Hohlraum 243, und er bedeckt im wesentlichen den gesamten Bereich, der dem Hohlraum 243 entspricht. Außerdem beinhaltet der im wesentlichen kreisförmige Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 einen gekerbten Bereich 246c, der so ausgebildet ist, dass er weiter innen ist als eine Position entsprechend einer Außenkante 243b des Hohlraums 243.
Auf die untere Elektrode 246 ist eine piezoelektrische Schicht 247 laminiert, die welche einen kreisförmigen Hauptkörperbereich 247a hat, der mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet ist als der Hohlraum 243, und einen hervorstehenden Bereich 247b, der von dem Hauptkörperbereich 247a in dem Bereich entsprechend dem Hohlraum 243 hervorsteht. Wie sich aus den 29 und 30A ergibt, fällt der gesamte Bereich der piezoelektrischen Schicht 247 in den Bereich entsprechend dem Hohlraum 243. In anderen Worten hat die piezoelektrische Schicht 247 keinen Anteil, der sich nach jenseits der Position entsprechend einer Außenkante 243b des Hohlraums 243 erstreckt.
Die Mitte des Hauptkörperbereichs 247a der piezoelektrischen Schicht 247 ist in Linie gebracht mit der Mittelachse C des Hohlraums 243 (d. h. sie fällt damit zusammen). Im wesentlichen der gesamte Bereich des Hauptkörperbereichs 247a der piezoelektrischen Schicht 247 ist auf die untere Elektrode 246 laminiert, abgesehen von einem Bereich entsprechend dem gekerbten Bereich 246c der unteren Elektrode 246.
In der zweiten Oberfläche 240b des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 ist eine Nebenelektrode 248 ausgebildet, die sich über die Position entsprechend der Außenkante 243b des Hohlraums 243 hinüber zum Inneren des Bereichs erstreckt, der dem Hohlraum 243 entspricht, und zwar von außerhalb des Bereichs entsprechend dem Hohlraum 243. Ein Bereich der Nebenelektrode 248 befindet sich innerhalb des gekerbten Bereichs 246c der unteren Elektrode (der ersten Elektrode) 246, um den hervorstehenden Bereich 247b der piezoelektrischen Schicht 247 und einen diesem benachbarten Bereich von der zweiten Oberfläche 240b des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 aus zu unterstützen. Die Nebenelektrode 248 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die untere Elektrode 246 und hat auch die gleiche Dicke wie die untere Elektrode 246. Als solche sind der hervorstehende Bereich 247b der piezoelektrischen Schicht 247 und der daran angrenzende Bereich von der zweiten Oberfläche 240b des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 aus mittels der Nebenelektrode 248 gestützt, so dass kein Höhenunterschied in der piezoelektrischen Schicht 247 entsteht, so dass verhindert werden kann, dass sich eine mechanische Festigkeit vermindert.
Auf die piezoelektrische Schicht 247 ist der kreisförmige Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode (der zweiten Elektrode) 249 laminiert, welche obere Elektrode 249 mit einem kleineren Durchmesser als der Hauptkörperbereich 247a der piezoelektrischen Schicht 247 ausgebildet ist. Außerdem hat die obere Elektrode 249 einen Erstreckungsbereich 249b, welcher sich von dem Hauptkörperbereich 249a aus erstreckt, um mit der Nebenelektrode 248 verbunden zu werden. Wie sich aus 29 ergibt, befindet sich eine Position P, von welcher aus der Erstreckungsbereich 249b der oberen Elektrode 249 mit der Nebenelektrode 248 verbunden ist, in dem Bereich entsprechend dem Hohlraum 243.
Die piezoelektrische Schicht 217 ist ausgebildet durch die Hauptkörperbereiche der oberen Elektrode 246, der piezoelektrischen Schicht 247 und der oberen Elektrode 249.
Wie sich aus den 30A und 30B ergibt, ist die obere Elektrode 249 elektrisch mit dem Anschluss 245 der oberen Elektrode durch die Nebenelektrode 248 verbunden. Als solcher kann, wenn die obere Elektrode 249 elektrisch mit dem Anschluss 245 der oberen Elektrode durch die Nebenelektrode 248 verbunden ist, ein durch die gesamte Dicke der piezoelektrischen Schicht 247 und der oberen Elektrode 246 verursachter Höhenunterschied durch sowohl die obere Elektrode 249 als auch die Nebenelektrode 248 absorbiert werden. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass ein großer Höhenunterschied in der oberen Elektrode 249 verursacht wird, was eine mechanische Festigkeit vermindern würde.
Der Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249 ist in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet, deren Mittelpunkt in Linie mit der Mittelachse C des Hohlraums 243 gebracht ist. Der Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249 ist mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet als sowohl der Hauptkörperbereich 247a der piezoelektrischen Schicht 247 als auch der Hohlraum 243.
Als solcher ist der Hauptkörperbereich 247a der piezoelektrischen Schicht 247 so ausgebildet, dass er zwischen dem Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249 und dem Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 vorgesehen ist. Demzufolge kann die piezoelektrische Schicht 247 effektiv angetrieben werden, so dass sie sich verformt.
Außerdem hat zwischen dem Hauptkörper 246a der unteren Elektrode 246 und dem Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249, die mit der piezoelektrischen Schicht 247 verbunden sind, der Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249 den kleineren Durchmesser. Demzufolge ist es der Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249, der den Bereich bestimmt, wo ein piezoelektrischer Effekt in der piezoelektrischen Schicht 247 erzeugt wird.
Die Mitte des Hauptkörperbereichs 247a der piezoelektrischen Schicht 247, des Hauptkörperbereichs 249a der oberen Elektrode 249, und des Hauptkörperbereichs 246a der unteren Elektrode 246a ist in Linie mit der Mittelachse C des Hohlraums 243 gebracht. Außerdem befindet sich die Mittelachse C des zylindrischen Hohlraums 243 zum Bestimmen des Bereichs, der in der Vibrationsplatte 242 in Vibrationen versetzt werden kann, in der Mitte des Flüssigkeitssensors 260.
Ein Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 ist gebildet mit dem Bereich, der durch den Hohlraum 243 definiert ist, und in der Vibrationsplatte 242 in Vibrationen versetzt werden kann, dem Bereich entsprechend dem Hohlraum 243 in dem Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 sowie den Bereichen entsprechend dem Hohlraum 243 in dem Hauptkörperbereich 249a und dem verlängerten Bereich 249b der oberen Elektrode 249 zusammen mit dem Hauptkörperbereich 247a und dem hervorstehenden Bereich 247b der piezoelektrischen Schicht 247. Außerdem ist die Mitte des Vibrationsbereichs 261 des Flüssigkeitssensors 260 in Linie mit der Mitte des Flüssigkeitssensors 260 gebracht.
Der Hauptkörperbereich 247a der piezoelektrischen Schicht 247, der Hauptkörperbereich 249a der oberen Elektrode 249, der Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 und der Bereich, der in der Vibrationsplatte 242 in Vibrationen versetzt werden kann (das heißt der Bereich entsprechend dem Bodenbereich 243a des Hohlraums 243) haben eine kreisförmige Gestalt und sind in dem gesamten Bereich der piezoelektrischen Schicht 247 vorgesehen, d. h. innerhalb des Bereichs, wo der Hauptkörperbereich 247a und der hervorstehenden Bereich 247b der piezoelektrischen Schicht 247 dem Hohlraum 243 entsprechen. Daher ist der Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 im wesentlichen symmetrisch mit Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 260.
Außerdem beinhaltet der Flüssigkeitssensor 260 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine einen Durchflusskanal bildende Platte (einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich) 218, der auf die erste Oberfläche 240a des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 240 laminiert ist und mit dieser verbunden ist.
Die den Durchflusskanal bildende Platte 218 ist ausgebildet mit einem Tintenzuführkanal (einem Flüssigkeitszuführkanal) 219 zum Zuführen von zu erfassender Tinte zu dem Hohlraum 243 und einem Tintenauslasskanal (Flüssigkeitsauslasskanal) 220 zum Auslassen der zu erfassenden Tinte aus dem Hohlraum 243. Der Tintenzuführkanal 219 und der Tintenauslasskanal 220 haben die gleiche Größe und sind durch einen zylindrischen Raum definiert.
Die in der oben beschriebenen den Durchflusskanal bildenden Platte 218 ausgebildeten Kanäle 219 und 220 sind innerhalb des Bereichs ausgebildet, der dem kreisförmigen Hohlraum 243 entspricht, und die Kanäle 219 und 220 sind symmetrisch mit Bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 angeordnet. Demzufolge ist der Raum, der von dem Hohlraum 243, dem Tintenzuführkanal 219 und dem Tintenauslasskanal 220 definiert ist, symmetrisch mit Bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet, welche in dem Bereich existiert, der zwischen dem Tintenzuführkanal 219 und dem Tintenauslasskanal 220 vorhanden ist.
Außerdem sind die Kanäle 219 und 220 mit Bezug auf den Hohlraum 243 verengt. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind die beiden Kanäle 219 und 220 für den einzelnen Hohlraum 243 ausgebildet, aber der Durchflusskanalflächenbereich eines der Durchflusskanäle (des Tintenzuführkanals 219 oder des Tintenauslasskanals 220) ist so gewählt, dass er kleiner ist als zumindest eine Hälfte des Flächenbereich des Hohlraums 243. Außerdem ist sowohl der Tintenzuführkanal 219 als auch der Tintenauslasskanal 220 auf eine bestimmte Länge festgelegt, so dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert, und die Länge des Durchflusskanals jedes der beiden Kanäle 219 und 220 kann so gewählt sein, dass sie zweimal größer ist als der Durchmesser jedes der beiden Kanäle.
Außerdem beinhaltet der Flüssigkeitssensor 260 einen Pufferbereich 214 mit der zuführseitigen Pufferkammer 215, die mit dem Tintenzuführkanal 219 kommuniziert, und der auslassseitigen Pufferkammer 216, die mit dem Tintenauslasskanal 220 kommuniziert.
Aus einer Draufsicht in dieser Ausführungsform ist der Pufferbereich 214 mit einer rechteckigen Gestalt geringfügig größer als der Flüssigkeitssensor 260 (der Sensorbereich 213) und ist insgesamt in eine kubische Gestalt gebracht. Das Innere des Pufferbereichs 214 ist in zwei Räume aufgeteilt, die das gleiche Volumen haben, und zwar mittels einer in der Mitte vorgesehenen Trennwand 221. Einer der beiden Räume ist die zuführseitige Pufferkammer 215, und der andere ist die auslassseitigen Pufferkammer 216.
Ein Bereich des Pufferbereichs 214 gegenüber der Oberfläche, mit welcher der Sensorbereich 213 verbunden ist, ist mit einer Einflussöffnung 222 ausgebildet, durch welche hindurch Tinte in die zuführseitige Pufferkammer 215 hineinströmt, und eine Auslassöffnung 223 zum Auslassen von Tinte aus der auslassseitigen Pufferkammer 216. Außerdem ist die Oberfläche des Pufferbereichs 214, mit welcher der Sensorbereich 213 verbunden ist, mit einem Einflusskanal 224 zum Zuführen der in die Zuführpufferkammer 215 hineinströmenden Tinte zu dem Hohlraum 243 durch den Tintenzuführkanal 219 ausgebildet und einem Ausflusskanal 225 zum Auslassen der Tinte des Hohlraums 243 hin zu der zuführseitigen Pufferkammer 215 durch den Tintenauslasskanal 220 hindurch.
Der Einflusskanal 224 und der Ausflusskanal 225 sind als ein Durchflusskanalraum definiert mit einer im wesentlichen zylindrischen Gestalt, welche die gleiche Größe haben. Außerdem passen Öffnungen des Einflusskanals 224 und des Ausflusskanal 225 zu Öffnungen des Tintenzuführkanals 219 bzw. des Tintenauslasskanals 220. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Flüssigkeitszuführkanal der vorliegenden Erfindung mit dem Tintenzuführkanal 219 ausgebildet, und der Einflusskanal 224 des Flüssigkeitsauslasskanal der vorliegenden Erfindung ist mit dem Tintenauslasskanal 220 und dem Auslass- bzw. Ausflusskanal 225 ausgebildet.
Die zuführseitige 215 und die auslassseitige Pufferkammer 216 des Flüssigkeitssensors 260 sind symmetrisch mit Bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Raum, der von dem Hohlraum 243, dem Tintenzuführkanal 219, dem Tintenauslasskanal 220, dem Einflusskanal 224, dem Ausflusskanal 225, der zuführseitigen 215 und der auslassseitigen Pufferkammer 216 definiert ist, symmetrisch mit Bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet.
Außerdem ist das Volumen der zuführseitigen 215 und der auslassseitigen Pufferkammer 216 des Flüssigkeitssensors 260 so gewählt, dass es zumindest zehnmal größer ist als der Hohlraum 243.
Unter einer solchen Ausgestaltung die zu erfassende Tinte innerhalb der Kartusche aus der Einflussöffnung 222 in die zuführseitigen Pufferkammer 215 hinein, um dem Hohlraum 243 durch den Einflusskanal 224 und den Tintenzuführkanal 219 zugeleitet zu werden. Die dem Hohlraum 243 zugeleitete Tinte wird außerdem in die auslassseitige Pufferkammer 216 hinein durch den Tintenauslasskanal 220 und den Ausflusskanal 225 hindurch ausgelassen und weiter aus der auslassseitigen Pufferkammer 216 durch die Auslassöffnung 223 hindurch ausgelassen.
Unter den in dem Flüssigkeitssensor 260 beinhalteten Elementen sind die Hohlraumplatte 241, die Vibrationsplatte 242 und die den Durchflusskanal bildende Platte 218 ais dem gleichen Material gemacht und integral ausgebildet, indem sie miteinander gesintert sind. Als solches wird, da mehrere Substrate gesintert sind, so dass sie integriert sind, die Handhabung des Flüssigkeitssensors 260 einfach. Da die jeweiligen Elemente außerdem aus dem gleichen Material gemacht sind, kann verhindert werden, dass ein Sprung auftritt aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten dieser Elemente.
Als Material der piezoelektrischen Schicht 247 wird bevorzugt, dass Bleizirkonattitanat (PZT), Bleilanthanzirkonattitanat (PLZT) oder ein bleifreier piezoelektrischer Film verwendet wird. Als Material der Hohlraumplatte 241 wird vorzugsweise Zirkonia oder Alumina verwendet. Außerdem wird für die Vibrationsplatte 242 vorzugsweise das gleiche Material wie für die Hohlraumplatte 241 verwendet. Die obere Elektrode 249, die untere Elektrode 246, der Anschluss 245 der oberen Elektrode und der Anschluss 244 der unteren Elektrode können aus metallischen Materialien wie beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Platin, Aluminium, Nickel und dergleichen gemacht sein, welche leitfähig sind.
32 ist ein Diagramm, welches die Tintenkartusche 270 veranschaulicht, welche den in 29 veranschaulichten Sensor beinhaltet, und 33 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des an der Kartusche 270 angebrachten Flüssigkeitssensors 260 veranschaulicht.
Wie in 32 dargestellt, beinhaltet die Tintenkartusche (der Flüssigkeitsbehälter) 270 mit dem daran angebrachten Flüssigkeitssensor 260 einen Behälterkörper 272 mit einer Tintenaustrittsöffnung (Flüssigkeitsaustrittsöffnung) 271, um die darin aufbewahrte Tinte nach außen zu leiten.
Wie in 33 dargestellt, ist der Flüssigkeitssensor 260 insgesamt an dem Behälterkörper 272 angebracht. An einer an einer Wandfläche 227 des Behälterkörpers 272 ausgebildeten rechteckigen Öffnung 226 ist der Pufferbereich 214 auf flüssigkeitsdichte Art und Weise mittels eines Klebstoffs 228 oder dergleichen fixiert. In diesem Fall befindet sich der Sensorbereich 213 des Flüssigkeitssensors 260 außerhalb des Behälterkörpers 272, so dass eine Einflussöffnung 220 und eine Auslassöffnung 223 der Pufferbereichs 214 sich innerhalb des Behälterkörpers 72 öffnen.
Das Innere des Behälterkörpers 272 (Bezug auf 32) ist aufgeteilt in eine Hauptreservoirkammer (Flüssigkeitsreservoir) 275, welche den Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers 272 zur Aufnahme von Tinte darstellt, und eine Nebenreservoirkammer (Flüssigkeitsförderraum) 276 mit einem kleineren Volumen als die Hauptreservoirkammer 275. Die Hauptreservoirkammer 275 ist von der Nebenreservoirkammer 276 getrennt. Die Nebenreservoirkammer 276 befindet sich in der Seite, die der Tintenförderöffnung (der Flüssigkeitsaustrittsöffnung) 271 näher ist als der Hauptreservoirkammer 275 in der Durchflussrichtung der Tinte, wenn die Tinte verbraucht wird.
Die Einflussöffnung 220 des Flüssigkeitssensors 260 ist so geöffnet, dass sie mit der Hauptreservoirkammer 275 kommuniziert, und die Auslassöffnung 223 ist so vorgesehen, dass sie sich in die Nebenreservoirkammer 276 hinein öffnet, welche der Flüssigkeitsförderraum ist. Demzufolge kommuniziert die zuführseitige Pufferkammer 215 mit der Hauptreservoirkammer 275, die den Hauptteil des Innenraums des Behälterkörpers 272 darstellt und zum Aufnehmen von Flüssigkeit vorgesehen ist. Außerdem ist die auslassseitige Pufferkammer 216 so vorgesehen, dass sie mit dem Flüssigkeitsförderraum in dem Innenraum des Behälterkörpers 272 kommuniziert. Der Flüssigkeitsförderraum kommuniziert mit der Tintenförderöffnung 271 zum Befördern der darin befindlichen Flüssigkeit nach außen.
Ein geschlossener Nebendurchflusskanal 277 ist innerhalb der Hauptreservoirkammer 275 ausgebildet, und ein Eingang 277a dieses Kanals 277 ist an einem unteren Ende des Nebendurchflusskanals 277 ausgebildet. Der Eingang 277a befindet sich an dem unteren Ende innerhalb der Hauptreservoirkammer 275. Außerdem kommuniziert die Einflussöffnung 222 des Flüssigkeitssensors 260 mit einem oberen Ende des Durchflusskanals 277, so dass sie einen Ausgang des Nebendurchflusskanals 277 bildet.
Wie oben beschrieben, kommuniziert die Einflussöffnung 222 des Flüssigkeitssensors 260 mit der Hauptreservoirkammer 275 durch den Nebendurchflusskanal 277 hindurch, und die Auslassöffnung 223 kommuniziert mit der Tintenförderöffnung 271 durch die Nebenreservoirkammer 276 hindurch. Demzufolge strömt die Tinte in der Hauptreservoirkammer 275 in der zuführseitigen Pufferkammer 215 aus der Einflussöffnung 222 über den Nebendurchflusskanal 277, um dem Hohlraum 243 durch den Einflusskanal 224 und den Tintenzuführkanal 219 zugeleitet zu werden. Dann wird dem Hohlraum 243 zugeleitete Tinte in die auslassseitige Pufferkammer 216 hinein ausgelassen durch den Tintenausflusskanal 220 und den Ausflusskanal 225, und die Tinte wird aus der Tintenförderöffnung 271 über die Auslassöffnung 223 und die Nebenreservoirkammer 276 aus der auslassseitigen Pufferkammer 216 ausgegeben, um schließlich dem Aufzeichnungskopf 212 zugeleitet zu werden.
In der vorliegenden Ausführungsform in einer solchen Konfiguration tritt die gesamte der Tintenförderöffnung 271 durch die Nebenreservoirkammer 276 zuzuleitende Tinte durch den Tintenzuführkanal 219 und den Tintenauslasskanal 220 des Flüssigkeitssensors 260 zuvor hindurch.
Es wird nun das Erfassen einer Flüssigkeit in dem oben beschriebenen Flüssigkeitsbehälter beschrieben.
In der Tintenkartusche 270, die den oben beschriebenen Flüssigkeitssensor 260 beinhaltet, ist, wenn ausreichend Tinte in dem Behälterkörper 272 verbleibt, so dass das Innere der Nebenreservoirkammer 276 mit der Tinte gefüllt ist, der Hohlraum 243 mit der Tinte gefüllt. Andererseits sinkt, wenn die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers 272 der Tintenkartusche 270 verbraucht ist, so dass die Hauptreservoirkammer 275 leer wird, der Flüssigkeitsfüllstand innerhalb der Nebenreservoirkammer 276 ab. Wenn der Flüssigkeitsfüllstand weiter abfällt als die Position des Hohlraums 243 des Flüssigkeitssensors 260, gibt es außerdem keine Tinte mehr in dem Hohlraum 243.
Anschließend erfasst der Flüssigkeitssensor 260 einen Unterschied in der akustischen Impedanz, der durch diese Zustandsveränderung verursacht wird. Damit kann der Flüssigkeitssensor 260 erfassen, ob ausreichend Tinte in dem Behälterkörper 272 verbleibt oder Tinte über eine bestimmte Menge hinaus verbraucht worden ist.
Genauer gesagt wird in dem Flüssigkeitssensor 260 eine Spannung zwischen der oberen Elektrode 249 und der unteren Elektrode 246 durch den Anschluss 245 der oberen Elektrode und den Anschluss 244 der unteren Elektrode angelegt. In diesem Fall wird in der piezoelektrischen Schicht 247 ein elektrisches Feld erzeugt in dem Bereich zwischen der oberen 249 und der unteren Elektrode 246. Die piezoelektrische Schicht 247 wird durch das dielektrische Feld verformt. Wenn die piezoelektrische Schicht 247 verformt wird, wird eine Biegeschwingung erzeugt in dem in Vibrationen versetzten Bereich der Vibrationsplatte 42 (dem Bereich entsprechend dem Bodenbereich 243a des Hohlraums 243). Wenn die Spannung abgenommen wird, nachdem die piezoelektrische Schicht 247 zu einer Verformung gezwungen wird, wie oben beschrieben, verbleibt die Biegeschwingung an dem Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 für eine gewisse Zeit.
Diese verbleibende Vibration ist eine freie Vibration zwischen dem Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 und dem Medium innerhalb des Hohlraums 243. Demzufolge kann, wenn die Spannung mit einer Impulswellenform oder einer rechteckigen Wellenform an die piezoelektrische Schicht 247 angelegt wird, ein Resonanzzustand zwischen dem Vibrationsbereich 261 und dem Medium, nachdem die Spannung angelegt wurde, einfach beschafft werden. Die verbleibende Vibration ist die Vibration des Vibrationsbereichs 261 des Flüssigkeitssensors 260, begleitet von der Verformung der piezoelektrischen Schicht 247. Aus diesem Grund erzeugt mit der verbleibenden Vibration die piezoelektrische Schicht 247 eine elektromotorische Gegenkraft. Diese elektromotorische Gegenkraft wird erfasst durch die obere Elektrode 249, die untere Elektrode 246, den Anschluss 245 der oberen Elektrode und den Anschluss 244 der unteren Elektrode. Da eine Resonanzfrequenz spezifiziert werden kann durch die erfasste elektromotorische Gegenkraft, kann die Existenz von Tinte innerhalb des Behälterkörpers 272 der Tintenkartusche 270 auf der Grundlage der Resonanzfrequenz erfasst werden.
In dem oben beschriebenen und mit Bezug auf die 5A und 5B diskutierten Flüssigkeitssensor 260 gemäß der vorliegenden Erfindung kann erfasst werden, ob der Flüssigkeitsfüllstand über die Höhe der Anbringposition des Flüssigkeitssensors 260 hinübergetreten ist (genauer gesagt die Position des Hohlraums 273), und zwar durch eine Veränderung in der Frequenz der verbleibenden Vibration oder der Amplitude der Vibration, nachdem der Sensorbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 zu Vibrationen gezwungen worden ist.
34 ist ein Diagramm, welches einen äquivalenten Schaltkreis zum annähernden Simulieren einer Vibration es Vibrationsbereichs 261 des oben beschriebenen Flüssigkeitssensors 260 veranschaulicht.
In 34 sind eine Trägheit Mc des Vibrationsbereichs 261 (Sensorchip) und Vererbungen [inheritances] Ms1 und Ms2 des Tintenzuführkanals 219 und des Tintenauslasskanals 220 (Öffnungen) durch eine Spule dargestellt. Die Nachgiebigkeit Cc des Vibrationsbereichs 261 (Sensorchip) und die Nachgiebigkeit Ci der Tinte sind durch eine Kapazität veranschaulicht. Die Widerstände Rs1, Rs2 des Tintenzuführkanals 219 und des Tintenauslasskanals 220 (Öffnungen) sind durch einen Widerstand dargestellt. Außerdem sind die zuführseitige 215 und die auslassseitige Pufferkammer 216, die mit dem Tintenzuführkanal 219 bzw. dem Tintenauslasskanal 220 kommunizieren, durch eine Erdung dargestellt.
Die Nachgiebigkeit Cc des Vibrationsbereichs 261 wird durch ein Finite-Elemente-Verfahren berechnet. Außerdem wird die Trägheit MC des Vibrationsbereichs 261 durch ein Reihensystem der Trägheit und der Nachgiebigkeit angenähert, wovon ein angenäherter Wert berechnet werden kann durch die folgende angenäherte Gleichung: Mc = 1/(4 Π 2) × 1/(f2) × 1/Cc.
Hierbei ist f eine natürliche Eigenschwingungsperiode des Vibrationsbereichs 261, welche berechnet werden kann durch eine Finite-Elemente-Verfahren oder eine tatsächliche Messung.
Außerdem kann die Nachgiebigkeit Ci der Tinte durch den folgenden Ausdruck berechnet werden: Ci = C × Vi.
Hierbei ist C die Kompressibilität der Tinte und Vi ein Volumen der Tinte. Die Kompressibilität von Wasser ist 4,5e – 10/Pa.
Außerdem werden die Trägheiten Ms des Tintenzuführkanals 219 und des Tintenauslasskanals 220 (Öffnungen) durch ein Finite-Elemente-Verfahren berechnet oder können auch berechnet werden durch die nächst einfachere Gleichung in dem Fall, wo ein Durchflusskanal (eine Öffnung) zylindrisch ist: Ms = ρ × L/Π/r2.
Dabei ist ρ eine Viskosität der Tinte, L eine Länge des Durchflusskanals (der Öffnung) und r ein Radius des Durchflusskanals (der Öffnung).
Der wie oben beschrieben berechnete Wert wird verwendet, so dass die Vibration des Vibrationsbereichs 261 durch den äquivalenten Schaltkreis der 34 angenähert simuliert werden kann.
Mit dem durch Simulieren der Vibration des Vibrationsbereichs 261 mit dem äquivalenten Schaltkreis erhaltenen Ergebnis wird das Folgende angenommen. Wenn Ms1 und Rs1 im wesentlichen gleich Ms2 bzw. Rs2 sind, ist die Vibration einfach, so dass kein unnötiger Vibrationsmodus erzeugt wird. Demzufolge ist in der vorliegenden Erfindung der durch den Hohlraum 243, den Tintenzuführkanal 219 und der Tintenauslasskanal 220 definierte Raum symmetrisch in bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet.
Außerdem ist eine Anforderung für die zuführseitige 215 und die auslassseitige Pufferkammer 216, damit diese als Puffer funktionieren, dass die jeweiligen Nachgiebigkeiten der Pufferkammern 215 und 216 vorzugsweise zehnmal größer sind als die Nachgiebigkeit Cc des Vibrationsbereichs 261, so dass der Druck innerhalb der jeweiligen Pufferkammern 215 und 216 nicht sehr hoch wird aufgrund der Vibrationen des Vibrationsbereichs 261. Damit keine unnötige Vibration erzeugt wird, wird außerdem bevorzugt, dass die Trägheiten der Pufferkammern 215 und 216 1/10 geringer sind als die Trägheit Ms des Durchflusskanals (der Öffnung).
Wie oben beschrieben, beinhalten der Flüssigkeitssensor 260 und die Tintenkartusche 270 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich 240, der mit dem Tintenzuführkanal 219 zum Zuleiten der Tinte zu dem Hohlraum 243 und dem Tintenauslasskanal 220 zum Auslassen der Tinte aus dem Hohlraum 243 ausgebildet ist, so dass die Tintenzufuhr in den Hohlraum 243 hinein durch den Tintenzuführkanal 219 ausgeführt wird und der Tintenauslass aus dem Hohlraum 243 durch den Tintenauslasskanal 220.
Wenn daher der Flüssigkeitssensor 260 an der Kartusche 270 oder dergleichen angebracht wird, liegt der Hohlraum 243 des Flüssigkeitssensors 260 nicht direkt zu dem Tintenspeicherraum hin frei, und Tinte kann dem Hohlraum 243 durch den Tintenzuführkanal 219 hindurch zugeleitet werden.
Als solches ist vorgesehen, dass Tinte innerhalb des Tintenzuführkanals 219 und des Tintenauslasskanals 220 des Flüssigkeitssensors 260 strömt, wenn Tinte verbraucht wird. Daher werden, selbst wenn Bläschen in den Hohlraum 243 eintreten, diese Bläschen aus dem Inneren des Hohlraums 243 durch den Tintenfluss hinausgedrückt. Als Ergebnis kann eine fehlerhafte oder irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260 verhindert werden, welche durch Bläschen verursacht würde, die sich innerhalb des Hohlraums 243 sammeln. Als solche ist die Erfassungspräzision des Flüssigkeitssensors 260 verbessert, und verbleibende Flüssigkeit nimmt ab, was zu einem verminderten Industrieabfall führt.
Da außerdem der Hohlraum 243 nicht dem Tintenspeicherraum ausgesetzt sein muss, kann verhindert werden, dass ein Meniskus sich innerhalb des Hohlraums 243 bildet, wenn Tinte durch den Flüssigkeitsfüllstand hindurchtritt. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260 verhindert werden, welche verursacht wird durch die in dem Hohlraum 243 verbleibende Tinte. Außerdem wird der Hohlraum 243 nicht in Richtung des Tintenspeicherraums hin freigelegt, sondern ist von dem Tintenspeicherraum durch die den Durchflusskanal bildende Platte 218 abgeschlossen. Daher wird aufgrund einer Veränderung des Tintenfüllstands, der Existenz der Tinte und dergleichen ein Unterschied in der verbleibenden Vibration, die in dem Vibrationsbereich 261 verbleibt, wenn der Vibrationsbereich 261 zu Vibrationen gezwungen wird, recht groß, so dass die Erfassungsempfindlichkeit hoch wird, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und eine irrtümliche Erfassung zu verhindern.
Da der von dem Hohlraum 243, dem Tintenzuführkanal 219 und dem Tintenauslasskanal 220 definierte Raum symmetrisch in bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet ist, welche in dem Bereich existiert, der sich zwischen dem Tintenzuführkanal 219 und dem Tintenauslasskanal 220 befindet, ist die Gestalt des Raums, der so definiert ist, einfach gemacht und ebenso auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche in der Bodenfläche des Hohlraums 243 verbleibt. Der Hohlraum 243 ist ein Raum, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums 243 fortgesetzt wird. Demzufolge wird die Simulation der verbleibenden Vibration, wenn die Bodenfläche des Hohlraums 243 zu Vibrationen gezwungen wird, leicht ausführbar, und der Unterschied zwischen einem Entwurf und der Praxis wird recht gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann oder die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden kann.
Da der räumliche Raum, der den Hohlraum 243 definiert, im wesentlichen kreisförmig ist, ist außerdem die Gestalt des Hohlraums 243, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums 243 fortgesetzt wird, einfacher gemacht und auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche an der Bodenfläche des Hohlraums 243 verbleibt. Außerdem wird die Simulation der verbleibenden Vibration; wenn die Bodenfläche des Hohlraums 243 zu Vibrationen gezwungen wird, extrem einfach ausführbar, und der unterschied zwischen einem Entwurf und einer Praxis wird gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann und die Erfassungspräzision verbessert werden kann.
Da der Tintenzuführkanal 219 und der Tintenauslasskanal 220 mit Bezug auf den Hohlraum 243 verschmälert sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Tinte darin existiert, wird außerdem ein geeigneter Durchflusskanalwiderstand in dem Tintenzuführkanal 219 und dem Tintenauslasskanal 220 erzeugt. Daher wird verhindert, dass die Druckschwankung innerhalb des Hohlraums 243, erzeugt durch die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums 243, durch zwei Pufferkammern 215 und 216 hindurch zerstreut wird, und eine geeignete verbleibende Vibration wird erzeugt, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und sicherzustellen. Insbesondere wird, wenn die Länge der beiden Kanäle 219 und 220 so gewählt ist, dass sie jeweils länger ist als der Durchmesser des Durchflusskanals, der oben beschriebene Effekt bemerkenswert.
Außerdem sind in dem Flüssigkeitssensor 260, der die zuführseitige Pufferkammer 215 beinhaltet, die mit dem Tintenzuführkanal 219 kommuniziert, und die auslassseitige Pufferkammer 216, die mit dem Tintenauslasskanal 220 kommuniziert, der Tintenzuführkanal 219 und der Tintenauslasskanal 220, durch welche hindurch die Tinte strömt, in den Hohlraum 243 hinein und aus diesem heraus, in die zuführseitige 215 bzw. die auslassseitige Pufferkammer 216 hinein geöffnet und nicht direkt in den Tintenreservoirraum des Behälterkörpers 272 hinein geöffnet. Daher werden, selbst wenn Bläschen in dem Tintenreservoirraum aufgrund der Vibration der Tinte erzeugt werden, diese Bläschen zuvor in der zuführseitigen Pufferkammer 215 gefangen und der auslassseitigen Pufferkammer 216, so dass sie kaum in den Hohlraum 243 eintreten. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260, verursacht durch die innerhalb des Hohlraums 243 gesammelten Bläschen, verhindert werden. Außerdem wird, da der Flüssigkeitssensor 260 in der Nähe des Bodenbereichs der Tintenkartusche 270 vorgesehen ist, der Effekt des Verhinderns des Eintretens der Bläschen weiter verbessert.
Außerdem wirkt, da der Tintenzuführkanal 219 und der Tintenauslasskanal 220, durch welche hindurch Tinte in den Hohlraum 243 hinein und aus diesem herausströmt, nicht direkt hin zu den Tintenreservoirraum des Behälterkörpers 272 geöffnet sind, sondern in die zuführseitige 215 bzw. die auslassseitige Pufferkammer 216 hinein, der in dem Tintenreservoirraum innerhalb der Tintenkartusche 270 erzeugte Tintendruck nicht direkt auf den Hohlraum 243. Daher kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Tinte, verhindert werden.
Da die zuführseitige 215 und die auslassseitige Pufferkammer 216 des Flüssigkeitssensors 260 symmetrisch mit Bezug auf die Mittelachse C des Hohlraums 243 ausgebildet ist, kann die Gestalt der Elemente, die die Pufferkammern 215 und 216 bilden, einfach gemacht werden, die Herstellung wird einfach und die Elemente können auch miniaturisiert werden.
Wenn die zuführseitige 215 und die auslassseitige Pufferkammer 216 des Flüssigkeitssensors 260 jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum 243, übt die Druckschwankung der Tinte, erzeugt in dem Tintenreservoirraum innerhalb der Tintenkartusche 270, keinen Einfluss auf die Sensoreigenschaften des Flüssigkeitssensors 260 aus, so dass eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Tinte, verhindert werden kann. Da der Druck innerhalb der beiden Pufferkammern 215 und 216 nicht ansteigt aufgrund der Vibration der Bodenfläche des Hohlraums 243, wird außerdem keine unnötige Vibration erzeugt, und der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, die an der Bodenfläche des Hohlraums 243 verbleibt, wird einfach gemacht, wodurch es möglich wird, die Erfassungspräzision zu verbessern.
Die zuführseitige Pufferkammer 215 kommuniziert mit der Hauptreservoirkammer 275, welche den Hauptteil des Innenraums des Behälterkörpers 272 zur Aufnahme von Tinte bildet, und die auslassseitigen Pufferkammer 216 kommuniziert mit der Nebenreservoirkammer 276, welche ein Flüssigkeitsförderraum ist, welcher die Tinteförderöffnung 271 zum Fördern der innerhalb des Behälterkörpers 272 befindlichen Tinte nach außen kommuniziert. Daher strömt die in der Hauptreservoirkammer 275 des Behälterkörpers 272 vorhandene Tinte aus dem Eingang der zuführseitigen Pufferkammer 215 des Flüssigkeitssensors 260 heraus, um aus dem Auslass der auslassseitigen Pufferkammer 216 ausgelassen zu werden und schließlich der Tintenförderöffnung 271 des Behälterkörpers 272 zugeleitet zu werden. Außerdem tritt alle Tinte, die der Tintenförderöffnung 271 des Behälterkörpers 272 zuzuleiten ist, durch die zuführseitige Pufferkammer 215, den Hohlraum 243, und die auslassseitige Pufferkammer 216 des Flüssigkeitssensors 260 zuvor hindurch, so dass der Verbrauch der Tinte verlässlich erfasst werden kann.
Gemäß dem oben beschriebenen Flüssigkeitssensor 260 ist außerdem der Tintenauslasskanal 220 gemäß dem Bereich ausgebildet, der dem Hohlraum 243 entspricht, so dass die Bläschen, die in den Hohlraum eintreten, verlässlich ausgelassen werden können.
Außerdem ist in der Tintenkartusche 270 das Innere des Behälterkörpers 272 in die Hauptreservoirkammer 275 und die Nebenreservoirkammer 276 unterteilt, welche voneinander getrennt sind, und kommuniziert mit der Hauptreservoirkammer 275 und 276 durch die Einflussöffnung 222 und die Auslassöffnung 223 des Flüssigkeitssensors 260, so dass der Hohlraum 243 des Flüssigkeitssensors 260 am oberen Ende der Nebenreservoirkammer 276 vorgesehen ist.
Demzufolge kann, da der Flüssigkeitssensor 260 erfassen kann, wenn die Tinte innerhalb der Hauptreservoirkammer 275 aufgebraucht ist, einem Benutzer mitgeteilt werden, dass die Tinte leer wird. Auf der Grundlage der Menge an Tinte innerhalb der Nebenreservoirkammer 276, welche zuvor erfasst wird, kann einem Benutzer außerdem mitgeteilt werden, wie viele Seiten noch mit der verbleibenden Tinte gedruckt werden können, daher kann verhindert werden, dass ein bedrucktes Papier verschwendet wird, wenn die Tinte gerade in der Mitte einer zu bedruckenden Seite endgültig aufgebraucht ist.
Außerdem ist gemäß der beschriebenen Tintenkartusche 270 der geschlossene Nebendurchflusskanal 277 innerhalb der Hauptreservoirkammer 275 ausgebildet, der Eingang 2770a des Nebendurchflusskanals 277 befindet sich in dem unteren Ende der Hauptreservoirkammer 275, und die Einflussöffnung 222 des Flüssigkeitssensors 260 kommuniziert mit dem oberen Ende des Nebendurchflusskanals 277. Aus diesem Grund treten die in der Hauptreservoirkammer 275 erzeugten Bläschen kaum in den Nebendurchflusskanal 277 ein und können daran gehindert werden, in den Hohlraum 243 des Flüssigkeitssensors 260 einzutreten.
Gemäß der oben beschriebenen Tintenkartusche 270 ist das Innere der Nebenreservoirkammer 276 mit Tinte gefüllt, bis alle Tinte innerhalb der Hauptreservoirkammer 275 aufgebraucht ist. Selbst wenn eine Vibration auf die Kartusche 270 aufgebracht wird, wird der Flüssigkeitsfüllstand in der Nebenreservoirkammer 276 daher nicht erschüttert, solange Tinte in der Hauptreservoirkammer 275 verbleibt. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors 260, verursacht durch die Erschütterung des Flüssigkeitsfüllstands, verhindert werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Flüssigkeitssensor 260 ist außerdem der Bereich, wo der Vibrationsbereich 261 in Kontakt mit der Tinte gerät, auf den Bereich entsprechend dem Hohlraum 243 beschränkt. Daher kann eine sehr genaue Erfassung der Tinte ausgeführt werden, so dass der Tintenfüllstand mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann.
Da im wesentlichen der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 243 mit dem Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 bedeckt ist, wird der Unterschied zwischen dem Verformungsmodus zur Zeit einer erzwungenen Vibration und dem Verformungsmodus zur Zeit einer freien Vibration gering. Da der Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 symmetrisch mit Bezug auf die Mitte des Flüssigkeitssensors 260 ausgebildet ist, ist außerdem die Steifigkeit des Vibrationsbereichs 261 fast isotropisch, von der Mitte aus gesehen.
Aus diesem Grund wird die Erzeugung einer durch die strukturelle Asymmetrie verursachten unnötigen Vibration unterdrückt, und die Verminderung der Ausgabe der elektromotorischen Gegenkraft wird verhindert, welche verursacht wird durch den Unterschied zwischen den Verformungsmodus zur Zeit einer erzwungenen Vibration und dem Verformungsmodus zur Zeit einer freien Vibration. Demzufolge ist die Erfassungsgenauigkeit für die Resonanzfrequenz der verbleibenden Vibration in dem Vibrationsbereich 261 des Flüssigkeitssensors 260 verbessert, und die Erfassung der verbleibenden Vibration des Bereichs 261 wird einfach.
Da im wesentlichen der gesamte Bereich entsprechend dem Hohlraum 243 mit dem Hauptkörperbereich 246a der unteren Elektrode 246 bedeckt ist, der einen größeren Durchmesser hat als der Hohlraum 243, wird außerdem die Erzeugung einer notwendigen Vibration verhindert, welche durch die Abweichung der Position der unteren Elektrode 246 während der Herstellung verursacht wird. Als Ergebnis kann die Beeinträchtigung der Erfassungsgenauigkeit verhindert werden.
Die gesamte piezoelektrische Schicht 247, die inhärent brüchig ist, befindet sich außerdem innerhalb des Bereichs entsprechend dem Hohlraum 243 und nicht in der Position entsprechend der Außenkante 243b des Hohlraums 243. Aus diesem Grund wird das Auftreten eines Sprungs des piezoelektrischen Films verhindert in der Position entsprechend der Außenkante des Hohlraums.
35 zeigt eine Tintenkartusche mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ähnlich der Ausführungsform gemäß 8 ist in einer in 35 dargestellten Tintenkartusche 270a ein nach oben hervorstehender Bereich 276a in dem oberen Bereich einer Nebenreservoirkammer 276 ausgebildet, welche innerhalb eines Behälterkörpers 272 ausgebildet ist. Außerdem ist auch die Auslassöffnung 223 des Flüssigkeitssensors 260 in der Position entsprechen dem hervorstehenden Bereich 276a vorgesehen, um mit dem hervorstehenden Bereich 276a der Nebenreservoirkammer 276 zu kommunizieren. Der Rest der vorliegenden Ausführungsform ist gleich wie die in 32 dargelegte Ausführungsform, so dass gleiche Ziffern an den gleichen Bereichen angebracht sind. Außerdem erzeugt die vorliegenden Ausführungsform auch die gleichen Effekte wie die in 32 dargestellte.
Die 37 und 38 zeigen einen Flüssigkeitssensor 260A gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dem Flüssigkeitssensor 260A ist ein einen Durchflusskanal bildender Grundbereich 250, der auf eine erste Oberfläche 240a eines einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich 240a laminiert und damit verbunden wird, mit einer Durchflusskanalplatte 251 und einer Ausgangs-/Eingangsplatte 252 ausgebildet, welche aufeinander laminiert und miteinander verbunden sind.
Ähnlich wie in der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist die Durchflusskanalplatte 251 des den Durchflusskanal bildenden Grundbereichs 250 gemäß dieser Ausführungsform mit einem Tintenzuführkanal (einem Flüssigkeitszuführkanal) 219A zum Zuleiten einer zu erfassenden Tinte in einen Hohlraum 243 hinein ausgebildet und mit einem Tintenauslasskanal (einem Flüssigkeitsauslasskanal) 220A zum Auslassen der zu erfassenden Tinte aus dem Hohlraum 243 ausgebildet. Außerdem ist auch die Ausgangs-/Eingangsplatte 252 mit einem Eingang 253b des Tintenzuführkanals 219A und einem Ausgang 254b des Tintenauslasskanals 220A ausgebildet. Außerdem sind der Eingang 253b des Tintenzuführkanals 219A und der Ausgang 254b des Tintenauslasskanals 220A außerhalb des Bereichs vorgesehen, der dem Hohlraum 243 entspricht.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der Ausgang 254b des Tintenausflusskanals 220A gegenüber dem Eingang 252b des Tintenzuführkanals 220A, so dass der Abstand zwischen dem Eingang 253b und dem Ausgang 254b vergrößert werden kann. Der Hohlraum 243 befindet sich zwischen dem Eingang 253b und dem Ausgang 254b. Daher ist der Vorgang, wenn der Flüssigkeitssensor 260A an einer vorbestimmten Position der Tintenkartusche 270 angebracht wird, einfach gemacht, und der Freiheitsgrad bei dem Entwurf der Tintenkartusche 270 ist ebenfalls verbessert. Der Rest der vorliegenden Ausführungsform ist gleich wie bei der in 29 dargestellten Ausführungsform, so dass gleiche Ziffern an den gleichen Bereichen angebracht sind. Außerdem erzeugt die vorliegende Ausführungsform auch den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform.
In den veranschaulichenden, nicht einschränkenden Ausführungsformen, wie sie beispielsweise in den 29 und 36 dargestellt sind, hat ein Sensor die folgende Ausgestaltung. Der Sensor beinhaltet einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die zueinander hinweisen. Ein Hohlraum zum Aufnehmen eines Mediums, das zu erfassen ist, ist so ausgebildet, dass er sich in Richtung der ersten Oberfläche öffnet, so dass die Bodenfläche des Hohlraums in Vibrationen versetzt werden kann. Der Flüssigkeitssensor beinhaltet außerdem ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, die auf der Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich ausgebildet ist, eine auf die erste Elektrode laminierte piezoelektrische Schicht sowie eine auf die piezoelektrische Schicht laminierte zweite Elektrode. Außerdem beinhaltet der Flüssigkeitssensor auch einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf die Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist. Der den Durchflusskanal bildende Grundbereich ist mit einem Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen von zu erfassender Flüssigkeit zu dem Hohlraum und mit einem Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen einer zu erfassenden Flüssigkeit aus dem Hohlraum ausgebildet. Ein von dem Hohlraum, dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal definierter Raum ist symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet, der in einem Bereich existiert, welcher sich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal befindet.
In anderen Worten beinhaltet der Sensor, der auf die Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, den den Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der mit dem Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen von zu erfassender Flüssigkeit zu dem Hohlraum und mit dem Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der zu erfassenden Flüssigkeit aus dem Hohlraum ausgebildet ist. Daher wird die Zufuhr von Flüssigkeit in den Hohlraum hinein durch den Flüssigkeitszuführkanal ausgeführt, und der Auslass der Flüssigkeit aus dem Hohlraum wird durch den Flüssigkeitsauslasskanal ausgeführt. Demzufolge liegt, wenn der Sensor an einem Behälter oder dergleichen für zu erfassende Flüssigkeit angebracht ist, der Hohlraum des Sensors nicht zu dem Flüssigkeitsspeicherraum der zu erfassenden Flüssigkeit hin frei, so dass Flüssigkeit dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal hindurch zugeleitet werden kann.
Als solches ist vorgesehen, dass Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitszuführkanals und des Flüssigkeitsauslasskanals des Flüssigkeitssensors strömt, wenn Flüssigkeit verbraucht wird. Daher werden, selbst wenn Bläschen in den Hohlraum eintreten, diese Bläschen aus dem Inneren des Hohlraums durch den Flüssigkeitsfluss hinausgedrückt. Als Ergebnis kann eine fehlerhafte oder irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors verhindert werden, welche durch Bläschen verursacht würde, die sich innerhalb des Hohlraums sammeln. Als solche ist die Erfassungspräzision des Flüssigkeitssensors verbessert, und verbleibende Flüssigkeit nimmt ab, was zu einem verminderten Industrieabfall führt.
Da außerdem der Hohlraum nicht dem Flüssigkeitsspeicherraum ausgesetzt sein muss, kann verhindert werden, dass ein Meniskus sich innerhalb des Hohlraums bildet, wenn Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsfüllstand hindurchtritt. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors verhindert werden, welche verursacht wird durch die in dem Hohlraum verbleibende Flüssigkeit. Außerdem wird der Hohlraum nicht in Richtung des Flüssigkeitsspeicherraums hin freigelegt, sondern ist von dem Flüssigkeitsspeicherraum durch die den Durchflusskanal bildende Platte abgeschlossen. Daher wird aufgrund einer Veränderung des Flüssigkeitsfüllstands, der Existenz der Flüssigkeit und dergleichen ein Unterschied in der verbleibenden Vibration, die in dem Vibrationsbereich verbleibt, wenn der Vibrationsbereich zu Vibrationen gezwungen wird, recht groß, so dass die Erfassungsempfindlichkeit hoch wird, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und eine irrtümliche Erfassung zu verhindern.
Da der von dem Hohlraum, dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal definierte Raum symmetrisch in bezug auf die Mitte des Hohlraums ausgebildet ist, welche in dem Bereich existiert, der sich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal befindet, ist die Gestalt des Raums, der so definiert ist, einfach gemacht und ebenso auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche in der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt. Der Hohlraum ist ein Raum, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums fortgesetzt wird. Demzufolge wird die Simulation der verbleibenden Vibration, wenn die Bodenfläche des Hohlraums zu Vibrationen gezwungen wird, leicht ausführbar, und der Unterschied zwischen einem Entwurf und der Praxis wird recht gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann oder die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden kann.
Wenn der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist, ist außerdem die Gestalt des Hohlraums, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums fortgesetzt wird, einfacher gemacht und auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche an der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt. Außerdem wird die Simulation der verbleibenden Vibration, wenn die Bodenfläche des Hohlraums zu Vibrationen gezwungen wird, extrem einfach ausführbar, und der unterschied zwischen einem Entwurf und einer Praxis wird gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann und die Erfassungspräzision verbessert werden kann.
Wenn der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verschmälert sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert, wird außerdem ein geeigneter Durchflusskanalwiderstand in dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal erzeugt. Daher wird verhindert, dass die Druckschwankung innerhalb des Hohlraums, erzeugt durch die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums, durch zwei Pufferkammern und hindurch zerstreut wird, und eine geeignete verbleibende Vibration wird erzeugt, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und sicherzustellen.
In dem Fall, in dem die die zuführseitige Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und die auslassseitige Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert, vorgesehen sind, sind außerdem der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal, durch welche hindurch die Flüssigkeit in den Hohlraum hinein und aus diesem heraus strömt, in die zuführseitige bzw. die auslassseitige Pufferkammer hinein geöffnet und nicht direkt in den Flüssigkeitsreservoirraum des Behälterkörpers hinein geöffnet. Daher werden, selbst wenn Bläschen in dem Flüssigkeitsreservoirraum aufgrund der Vibration der Flüssigkeit erzeugt werden, diese Bläschen zuvor in der zuführseitigen Pufferkammer gefangen und der auslassseitigen Pufferkammer, so dass sie kaum in den Hohlraum eintreten. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch die innerhalb des Hohlraums gesammelten Bläschen, verhindert werden.
Außerdem wirkt, da der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal, durch welche hindurch Flüssigkeit in den Hohlraum hinein und aus diesem herausströmt, nicht direkt hin zu den Flüssigkeitsreservoirraum des Behälterkörpers geöffnet sind, sondern in die zuführseitige bzw. die auslassseitige Pufferkammer hinein, der in dem Flüssigkeitsreservoirraum erzeugte Flüssigkeitsdruck nicht direkt auf den Hohlraum. Daher kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Flüssigkeit, verhindert werden.
Da die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer des Flüssigkeitssensors symmetrisch mit Bezug auf die Mitte des Hohlraums ausgebildet sind, kann die Gestalt der Elemente, die die Pufferkammern und bilden, einfach gemacht werden, die Herstellung wird einfach und die Elemente können auch miniaturisiert werden.
Wenn die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer des Flüssigkeitssensors jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum, übt die Druckschwankung der Flüssigkeit, erzeugt in dem Flüssigkeitsreservoirraum, keinen Einfluss auf die Sensoreigenschaften des Flüssigkeitssensors aus, so dass eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Flüssigkeit, verhindert werden kann. Da der Druck innerhalb der beiden Pufferkammern und nicht ansteigt aufgrund der Vibration der Bodenfläche des Hohlraums, wird außerdem keine unnötige Vibration erzeugt, und der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, die an der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt, wird einfach gemacht, wodurch es möglich wird, die Erfassungspräzision zu verbessern.
In veranschaulichenden, nicht begrenzenden Ausführungsformen, wie sie beispielsweise in den 32 und 35 dargestellt sind, hat ein Flüssigkeitsbehälter die folgende Konfiguration. Der Flüssigkeitsbehälter beinhaltet einen Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsförderöffnung zum Fördern der innen befindlichen Flüssigkeit nach außen und einen an dem Behälterkörper angebrachten Sensor. Der Sensor beinhaltet einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die zueinander hinweisen. Ein Hohlraum zum Aufnehmen eines zu erfassenden Mediums ist so ausgebildet, dass er in Richtung der ersten Oberfläche geöffnet ist, so dass die Bodenfläche des Hohlraums in Vibrationen versetzt werden kann. Der Sensor beinhaltet außerdem ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, die auf der Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs ausgebildet ist, eine auf der ersten Elektrode laminierte piezoelektrische Schicht sowie eine auf der piezoelektrische Schicht laminierte zweite Elektrode. Außerdem beinhaltet der Sensor einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist. Der den Durchflusskanal bildende Grundbereich ist mit einem Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen zu erfassender Flüssigkeit zu dem Hohlraum und mit einem Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der zu erfassenden Flüssigkeit aus dem Hohlraum versehen. Ein durch den Hohlraum, den Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal definierter Raum ist symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet, der in einem Bereich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal existiert, und die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers wird dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal des Sensors hindurch zugeleitet und aus dem Hohlraum durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen.
In anderen Worten beinhaltet der Flüssigkeitsbehälter, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, den den Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der mit dem Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen zu erfassender Flüssigkeit zu dem Hohlraum und mit dem Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der zu erfassenden Flüssigkeit aus dem Hohlraum versehen ist. Daher wird die Zufuhr der Flüssigkeit in den Hohlraum hinein durch den Flüssigkeitszuführkanal hindurch ausgeführt, und der Auslass der Flüssigkeit aus dem Hohlraum wird durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgeführt. Demzufolge ist, wenn der Sensor an dem Flüssigkeitsbehälter angebracht ist, der Hohlraum des Sensors nicht dem Flüssigkeitsspeicherraum innerhalb des Behälterkörpers des Flüssigkeitsbehälters ausgesetzt, so dass die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal hindurch zugeleitet werden kann.
Als solches ist vorgesehen, dass Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitszuführkanals und des Flüssigkeitsauslasskanals des Flüssigkeitssensors strömt, wenn die Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsbehälters verbraucht wird. Daher werden, selbst wenn Bläschen in den Hohlraum eintreten, diese Bläschen aus dem Inneren des Hohlraums durch den Flüssigkeitsfluss hinausgedrückt. Als Ergebnis kann eine fehlerhafte oder irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors verhindert werden, welche durch Bläschen verursacht würde, die sich innerhalb des Hohlraums sammeln.
Da außerdem der Hohlraum nicht dem Flüssigkeitsspeicherraum ausgesetzt sein muss, kann verhindert werden, dass ein Meniskus sich innerhalb des Hohlraums bildet, wenn Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsfüllstand hindurchtritt. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors verhindert werden, welche verursacht wird durch die in dem Hohlraum verbleibende Flüssigkeit. Außerdem wird der Hohlraum nicht in Richtung des Flüssigkeitsspeicherraums hin freigelegt, sondern ist von dem Flüssigkeitsspeicherraum durch die den Durchflusskanal bildende Platte abgeschlossen. Daher wird aufgrund einer Veränderung des Flüssigkeitsfüllstands, der Existenz der Flüssigkeit und dergleichen ein Unterschied in der verbleibenden Vibration, die in dem Vibrationsbereich verbleibt, wenn der Vibrationsbereich zu Vibrationen gezwungen wird, recht groß, so dass die Erfassungsempfindlichkeit hoch wird, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und eine irrtümliche Erfassung zu verhindern.
Da der von dem Hohlraum, dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal definierte Raum symmetrisch in bezug auf die Mitte des Hohlraums ausgebildet ist, welche in dem Bereich existiert, der sich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal befindet, ist die Gestalt des Raums, der so definiert ist, einfach gemacht und ebenso auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche in der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt. Der Hohlraum ist ein Raum, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums fortgesetzt wird. Demzufolge wird die Simulation der verbleibenden Vibration, wenn die Bodenfläche des Hohlraums zu Vibrationen gezwungen wird, leicht ausführbar, und der Unterschied zwischen einem Entwurf und der Praxis wird recht gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann oder die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden kann.
Wenn der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist, ist außerdem die räumliche Gestalt des Hohlraums, wo die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums fortgesetzt wird, einfacher gemacht und auch der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, welche an der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt. Außerdem wird die Simulation der verbleibenden Vibration, wenn die Bodenfläche des Hohlraums zu Vibrationen gezwungen wird, extrem einfach ausführbar, und der unterschied zwischen einem Entwurf und einer Praxis wird gering, so dass der Einstellvorgang einfach sein kann und die Erfassungspräzision verbessert werden kann.
Wenn der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verschmälert sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert, wird außerdem ein geeigneter Durchflusskanalwiderstand in dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal erzeugt. Daher wird verhindert, dass die Druckschwankung innerhalb des Hohlraums, erzeugt durch die Vibration der Bodenfläche des Hohlraums, durch zwei Pufferkammern und hindurch zerstreut wird, und eine geeignete verbleibende Vibration wird erzeugt, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern und sicherzustellen.
Wenn der Flüssigkeitssensor die zuführseitige Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und die auslassseitige Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert, aufweist, sind außerdem der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal, durch welche hindurch die Flüssigkeit in den Hohlraum hinein und aus diesem heraus strömt, in die zuführseitige bzw. die auslassseitige Pufferkammer hinein geöffnet und nicht direkt in den Flüssigkeitsreservoirraum des Behälterkörpers hinein geöffnet. Daher werden, selbst wenn Bläschen in dem Flüssigkeitsreservoirraum aufgrund der Vibration der Flüssigkeit erzeugt werden, diese Bläschen zuvor in der zuführseitigen Pufferkammer gefangen und der auslassseitigen Pufferkammer, so dass sie kaum in den Hohlraum eintreten. Demzufolge kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch die innerhalb des Hohlraums gesammelten Bläschen, verhindert werden. In diesem Fall ist, wenn der Flüssigkeitssensor in der Nähe des Bodens des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, der Effekt des Verhinderns des Eintritts der Bläschen noch verbessert.
Außerdem wirkt, da der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal, durch welche hindurch Flüssigkeit in den Hohlraum hinein und aus diesem herausströmt, nicht direkt hin zu den Flüssigkeitsreservoirraum des Behälterkörpers geöffnet sind, sondern in die zuführseitige bzw. die auslassseitige Pufferkammer hinein, der in dem Flüssigkeitsreservoirraum erzeugte Flüssigkeitsdruck nicht direkt auf den Hohlraum. Daher kann eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Flüssigkeit, verhindert werden.
Da die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer des Flüssigkeitssensors symmetrisch mit Bezug auf die Mitte des Hohlraums ausgebildet sind, kann die Gestalt der Elemente, die die Pufferkammern und bilden, einfach gemacht werden, die Herstellung wird einfach und die Elemente können auch miniaturisiert werden.
Wenn die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer des Flüssigkeitssensors jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum, übt die Druckschwankung der Flüssigkeit, erzeugt in dem Flüssigkeitsreservoirraum, keinen Einfluss auf die Sensoreigenschaften des Flüssigkeitssensors aus, so dass eine irrtümliche Erfassung des Flüssigkeitssensors, verursacht durch den Einfluss des Drucks aufgrund der Vibration der Flüssigkeit, verhindert werden kann. Da der Druck innerhalb der beiden Pufferkammern und nicht ansteigt aufgrund der Vibration der Bodenfläche des Hohlraums, wird außerdem keine unnötige Vibration erzeugt, und der Vibrationsmodus der verbleibenden Vibration, die an der Bodenfläche des Hohlraums verbleibt, wird einfach gemacht, wodurch es möglich wird, die Erfassungspräzision zu verbessern.
Die zuführseitige Pufferkammer kommuniziert mit einer Flüssigkeitsreservoirkammer, welche einen Hauptteil eines Innenraums eines Behälterkörpers bildet, um Flüssigkeit aufzubewahren und die auslassseitige Pufferkammer kommuniziert mit einem Flüssigkeitsförderraum, der mit der Flüssigkeitsförderöffnung kommuniziert zum Fördern der innen befindlichen Flüssigkeit nach außen, in dem Innenraum des Behälterkörpers. In diesem Fall strömt die in der Flüssigkeitsreservoirkammer des Behälterkörpers befindliche Flüssigkeit aus dem Eingang der zuführseitigen Pufferkammer des Sensors hinaus, um aus dem Ausgang der auslassseitigen Pufferkammer hinaus gelassen zu werden, um schließlich zu der Flüssigkeitsförderöffnung des Behälterkörpers befördert zu werden. Außerdem tritt alle Flüssigkeit, die der Flüssigkeitsförderöffnung des Behälterkörpers zuzuleiten ist, durch die zuführseitige Pufferkammer hindurch, den Hohlraum und die auslassseitige Pufferkammer des Sensors zuvor, so dass ein Verbrauch der Flüssigkeit verlässlich erfasst werden kann.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genau mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen diskutiert worden sind, soll die Diskussion dieser Ausführungsformen das Verständnis verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung erleichtern, und die vorliegende Erfindung soll nicht dadurch oder darauf beschränkt sein. Das heißt, verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsformen sind denkbar, welche in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.
Als ein Beispiel der Modifikationen zeigt 38 einen Fall, bei welchem der den Durchflusskanal bildenden Grundbereich 50 in der in 21 dargestellten Ausführungsform nicht vorhanden ist. Das heißt, in dieser Modifikation ist der den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich 40 an der Wand des Behälterkörpers 72 ohne die Verwendung des den Durchflusskanal bildenden Grundbereichs 50 angebracht. Der Hohlraum 43 kommuniziert mit der ersten Tintenreservoirkammer 75 (oder dem Durchflusskanal 77) über die erste Öffnung 73, die durch die Wand des Behälterkörpers 72 hindurch ausgebildet ist, und kommuniziert auch mit der zweiten Tintenreservoirkammer 76 (oder dem Durchflusskanal 76A) über die zweite Öffnung 74, die durch die Wand des Behälterkörpers 72 hindurch ausgebildet ist. Aus dieser Modifikation ergibt sich, dass ein Durchflusskanal, durch welchen die erste Tintenreservoirkammer 75(275) in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43(243) steht, vollständig durch die Seite des Behälterkörpers 72(272) gebildet werden kann. Außerdem ergibt sich aus dieser Modifikation, dass ein Durchflusskanal, durch welchen hindurch die Tintenaustrittsöffnung 71(271) in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43(243) steht, vollständig durch die Seite des Behälterkörpers 72(272) ausgebildet werden kann.
Als anderes Beispiel der Modifikationen zeigt 39 einen Fall, in welchem die den Durchflusskanal bildende Platte (der den Durchflusskanal bildende Grundbereich) 218 in der in Fig. 29 dargestellten Ausführungsform nicht vorhanden ist. Das heißt, in dieser Modifikation ist der den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich 240 an der Wand des Pufferbereichs 214 ohne die Verwendung des den Durchflusskanal bildenden Grundbereichs 218 angebracht. Der Hohlraum 243 kommuniziert über den Durchflusskanal 224 des Pufferbereichs 214 mit der Pufferkammer 215 des Pufferbereichs 214 und kommuniziert auch über den Durchflusskanal 225 des Pufferbereichs 214 mit der Pufferkammer 216 des Pufferbereichs 214. Aus dieser Modifikation ergibt sich, dass ein Durchflusskanal für die Kommunikation zwischen dem Hohlraum 243 und der Pufferkammer 215 vollständig durch den Pufferbereich 214 gebildet werden kann. Außerdem ergibt sich aus dieser Modifikation, dass ein Durchflusskanal für die Verbindung zwischen dem Hohlraum 243 und der Pufferkammer 216 vollständig durch den Pufferbereich 214 gebildet werden kann.
Als anderes Beispiel der Modifikationen zeigen die 40 und 41 einen Fall, in welchem die Hohlraumplatte 40 des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs 40 und der den Durchflusskanal bildende Grundbereich 50 in der in 29 dargestellten Ausführungsform nicht vorhanden sind. Das heißt, die Vibrationsplatte 42 ist an der Wand des Behälterkörpers 72 ohne die Verwendung der Hohlraumplatte 41 angebracht und des den Durchflusskanal bildenden Grundbereichs 50. Um den Hohlraum 43 zu definieren, wenn die Vibrationsplatte 42 an der Wand des Behälterkörpers 72 angebracht ist, ist die Wand des Behälterkörpers 72 mit einer Aufnehmen 343 ausgebildet, wie in 41 dargestellt. Eine Tiefe dieser Aufnehmen 343 ist kleiner als eine Wanddicke des Behälterkörpers 72, wie in 40 dargestellt. Der Boden der Aufnehmen 343 hat zwei Durchgangsöffnungen, d. h. die erste 73 und die zweite Öffnung 74, die durch den Boden der Ausnehmung 343 hindurch ausgebildet sind. Wenn die Vibrationsplatte 42 an der Wand des Behälterkörpers 72 angebracht ist, ist der Hohlraum 43 zwischen der ebenen Vibrationsplatte 42 und dem Boden der Ausnehmung 343 definiert, und der so definierte Hohlraum 43 kommuniziert über die erste Öffnung 73 mit der Tintenreservoirkammer und über die zweite Öffnung 74 mit der Tintenaustrittsöffnung. Aus dieser Modifikation ergibt sich, dass der Hohlraum 43(243) teilweise durch den Behälterkörper 72(272) gebildet werden kann. Außerdem ist 41 eine Seitenansicht der Tintenkartusche 70, bevor der Flüssigkeitssensor 60 an der Wand des Behälterkörpers 72 angebracht ist.
Als weiteres Beispiel der Modifikationen zeigt 42 einen Fall, in welchem der Pufferbereich 214 integral in der Wand des Behälterkörpers 272 in der in 29 dargestellten Ausführungsform ausgebildet ist. Das heißt, in dieser Modifikation definiert der Behälterkörper 272 die Pufferkammer 215 und die Pufferkammer 216. Außerdem definiert der Behälterkörper 272 die Durchflusskanäle, wie beispielsweise Durchgangsöffnungen 222, 223, 224, 225 mit einem kleineren Querschnittsflächenbereich als die Pufferkammern 215 und 216. Aus dieser Modifikation ergibt sich, dass die Pufferkammern 215 und 216 in der Seite des Behälterkörpers 272 und nicht in der Seite des Flüssigkeitssensors 260 ausgebildet werden können. Außerdem ergibt sich aus dieser Modifikation, dass Tintendurchflusskanäle wie die Durchgangsöffnungen 224 und 225 in der Seite des Behälterkörpers 272 und nicht in der Seite des Flüssigkeitssensors 260 ausgebildet sein können für eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 243 und den Pufferkammern 215 und 216. Schließlich ergibt sich aus dieser Modifikation auch, dass Tintendurchflusskanäle wie beispielsweise Durchgangsöffnungen 222 und 223 in der Seite des Behälterkörpers 272 und nicht in der Seite des Flüssigkeitssensors 260 vorgesehen sein können, für eine Verbindung zwischen den Pufferkammern 215, 216 und der Tintenreservoirkammer und der Tintenaustrittsöffnung.
Die vorliegende Erfindung kann als veranschaulichende und nicht beschränkende Ausführungsformen die folgenden Anordnungen schaffen:

(1) Flüssigkeitsbehälter mit: einer Fluidkammer, einem Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitskammer, einem piezoelektrischen Vibrator, einem Vibrationsbereich, auf welchem der piezoelektrische Vibrator zumindest teilweise vorgesehen ist, einem Hohlraum, der zu dem Vibrationsbereich hinweist, einem ersten Durchflusskanal, durch welchen hindurch die Flüssigkeitskammer in Fluidverbindung mit dem Hohlraum steht, und einem zweiten Durchflusskanal, durch welchen hindurch der Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit dem Hohlraum steht.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform, die in 4A gezeigt ist, eine Fluidkammer 75 (oder ein Inneres eines Behälterkörpers 72) in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 43 über einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 73, und ein Flüssigkeitsaustritt 71 ist in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43 über einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 74. In einer in 11 gezeigten, veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform ist eine Fluidkammer 74 (oder ein Inneres eines Behälterkörpers 72) in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 43 durch einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 73, und ein Flüssigkeitsaustritt 71 ist in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43 durch einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 74. In einer in 13 dargestellten veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform ist eine Fluidkammer 75 (oder ein Inneres eines Behälterkörpers 72) in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 43 durch einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 73, und ein Flüssigkeitsaustritt 71 ist in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43 durch einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 74. In einer in 24 dargestellten veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform ist eine Fluidkammer 75 (oder ein Inneres eines Behälterkörpers 72) in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 43 durch einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 77, und ein Flüssigkeitsaustritt 71 ist in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 43 durch einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 76A. In einer in 32A dargestellten veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform ist eine Fluidkammer 275 (oder ein Inneres eines Behälterkörpers 272) in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 243 durch einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 222, und ein Flüssigkeitsaustritt 271 ist in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 243 durch einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 223.

(2) Flüssigkeitsbehälter nach (1), weiter mit: einer Platte, die zwischen dem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, welche Platte eine blinde Öffnung hat, wobei: ein geschlossenes Ende der blinden Öffnung als der Vibrationsbereich dient, und ein Inneres der blinden Öffnung als der Hohlraum dient.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform, die in 3A gezeigt ist, eine Platte 40 zwischen einem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70 vorgesehen und hat eine blinde Öffnung, ein geschlossenes Ende der blinden Körper dient als Vibrationsbereich, und ein Inneres der blinden Öffnung dient als Hohlraum 43. In einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform, die in 29 gezeigt ist, ist eine Platte 240 zwischen einem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 vorgesehen und hat eine blinde Öffnung, ein geschlossenes Ende der blinden Körper dient als Vibrationsbereich, und ein Inneres der blinden Öffnung dient als Hohlraum 243.

(3) Flüssigkeitsbehälter nach [Anspruch] (1), weiter mit: einer ersten Platte mit einer ebenen Oberfläche, welche erste Platte zwischen dem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, einer zweiten Platte mit einer Durchgangsöffnung, welche zweite Platte an der ebenen Oberfläche der ersten Platte angebracht ist, welche zweite Platte zwischen der ersten Platte und der Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei ein Teil der ersten Platte als der Vibrationsbereich dient, welcher Teil der ersten Platte hinsichtlich seiner Anordnung der Durchgangsöffnung der zweiten Platte entspricht, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche, und ein Inneres der Durchgangsöffnung, dessen eines Ende von dem Teil der ersten Platte verschlossen ist, als der Hohlraum dient.

Beispielsweise ist in einer in 21 dargestellten und veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform ein Teil einer ersten Platte 42 als ein Vibrationsbereich, der Teil der ersten Platte 42 entspricht dabei hinsichtlich seiner Anordnung einer Durchgangsöffnung einer zweiten Platte 41, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu einer ebenen Oberfläche der ersten Platte 42, und ein Inneres der Durchgangsöffnung, welche ein Ende hat, welches durch den Teil der ersten Platte 42 verschlossen ist, dient als Hohlraum 43. In einer in 36 dargestellten und veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform dient ein Teil einer ersten Platte 242 als ein Vibrationsbereich, der Teil der ersten Platte 242 entspricht dabei hinsichtlich seiner Anordnung einer Durchgangsöffnung einer zweiten Platte 241, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu einer ebenen Oberfläche der ersten Platte 242, und ein Inneres der Durchgangsöffnung, welche ein Ende hat, welches durch den Teil der ersten Platte 242 verschlossen ist, dient als Hohlraum 243.

(4) Flüssigkeitsbehälter nach (1), weiter mit: einer Platte mit einer ebenen Oberfläche, einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, welche Wand eine Aufnehmen hat und eine Außenumfangsfläche um die Ausnehmung herum, wobei die ebene Oberfläche der ersten Platte an der Außenumfangsfläche der Wand angebracht ist, ein Teil der Platte, entsprechend in seiner Anordnung der Ausnehmung der Wand, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche, als der Vibrationsbereich dient, ein Inneres der Ausnehmung, dessen eines Ende von dem Teil der Platte verschlossen ist, als der Hohlraum dient.

Beispielsweise hat in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 40 eine Platte 42 eine ebene Oberfläche, eine Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70 hat eine Ausnehmung 343 und eine Außenumfangsfläche um die Ausnehmung 343 herum, die ebene Oberfläche der ersten Platte 42 ist an der Außenumfangsfläche der Wand 72 um die Ausnehmung 343 herum angebracht, ein Teil der Platte 142, der hinsichtlich seiner Anordnung der Ausnehmung 343 der Wand 72 entspricht, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zur ebenen Oberfläche, dient als Vibrationsbereich, und ein Inneres der Ausnehmung 343, das ein Ende hat, welches von dem Teil der Platte 42 verschlossen ist, dient als ein Hohlraum 43.

(5) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), weiter mit: einer Platte mit einer ersten Durchgangsöffnung und einer zweiten Durchgangsöffnung, welche Platte zwischen dem Hohlraum und einer Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise von der ersten Durchgangsöffnung definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise von der zweiten Durchgangsöffnung definiert ist.

Beispielsweise hat in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 21 eine Ausgangs-/Eingangsplatte 50 eine erste 50A und eine zweite Durchgangsöffnung 50B, und befindet sich zwischen einem Hohlraum 43 und einer Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die erste Durchgangsöffnung 50A, und ein zweiter Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die zweite Durchgangsöffnung 50B. In einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 29 hat eine Platte 218 eine erste 219 und eine zweite Durchgangsöffnung 220, und befindet sich zwischen einem Hohlraum 243 und einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die erste Durchgangsöffnung 219, und ein zweiter Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die zweite Durchgangsöffnung 220.

(6) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), weiter mit einer Platte mit einer ersten Nut und einer zweiten Nut, welche Platte zwischen dem Hohlraum und einer Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch die erste Nut definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch die zweite Nut definiert ist.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 15B eine Ausgangs-/Eingangsplatte 50 mit einer ersten Nut 53 und einer zweiten Nut 54 versehen und zwischen einem Hohlraum 43 und einer Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70 vorgesehen, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise durch die erste Nut 53 definiert, und ein zweiter Durchflusskanal ist zumindest teilweise durch die zweite Nut 54 definiert.

(7) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), weiter mit: einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, welche Wand eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung hat, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch die erste Durchgangsöffnung definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch die zweite Durchgangsöffnung definiert ist.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 38 eine Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70 mit einer ersten Öffnung 72 und einer zweiten Durchgangsöffnung 74 versehen, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die erste Durchgangsöffnung 73, und ein zweiter Durchflusskanal ist zumindest teilweise definiert durch die zweite Durchgangsöffnung 74.

(8) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), weiter mit: einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, einem ersten Durchflussdurchgang in der Wand des Flüssigkeitsbehälters, und einem zweiten Durchflussdurchgang in der Wand des Flüssigkeitsbehälters, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch den ersten Durchflussdurchgang definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch den zweiten Durchflussdurchgang definiert ist.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 24 ein erster Durchflussdurchgang 77 in einer Wand 72 eines Flüssigkeitsbehälters 70 ausgebildet, ein zweiter Durchflussdurchgang 76A ist in der Wand 72 des Flüssigkeitsbehälters 70 ausgebildet, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise durch den ersten Durchflussdurchgang 77 definiert, und ein zweiter Durchflussdurchgang ist zumindest teilweise durch den zweiten Durchflussdurchgang 76A definiert. In einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 42 ist ein erster Durchflussdurchgang 22 in einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 ausgebildet, ein zweiter Durchflussdurchgang 223 ist in der Wand 272 des Flüssigkeitsbehälters 270 ausgebildet, ein erster Durchflusskanal ist zumindest teilweise durch den ersten Durchflussdurchgang 222 definiert, und ein zweiter Durchflussdurchgang ist zumindest teilweise durch den zweiten Durchflussdurchgang 223 definiert.

(9) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), wobei der erste Durchflusskanal Folgendes beinhaltet: einen ersten Durchflussdurchgang mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich, einen zweiten Durchflussdurchgang mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite mit dem ersten Durchflussdurchgang verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich kleiner als der zweite maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang mit dem zweiten so verbunden ist, dass der erste und der dritte Durchflussdurchgang in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang stehen.

Beispielsweise beinhaltet in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 29 ein erster Durchflusskanal folgendes: einen erste Durchflussdurchgang 224 mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich; einen zweiten Durchflussdurchgang 215 mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich, größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite Durchflussdurchgang 215 mit dem ersten Durchflussdurchgang 219 verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang 222 mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich kleiner als der zweite Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang 222 mit dem zweiten Durchflussdurchgang 215 so verbunden ist, dass der erste 224 und der dritte Durchflussdurchgang 222 in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang 215 stehen.

(10) Flüssigkeitsbehälter nach (9), bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einer Wand des Flüssigkeitsbehälters ausgebildet ist.

Beispielsweise sind in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 42 der erste 224, der zweite 215 und der dritte Durchflussdurchgang 222 alle in einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 ausgebildet.

(11) Flüssigkeitsbehälter nach (9), bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einem diskreten Element ausgebildet ist, welches an einer Wand des Behälters angebracht ist.

Beispielsweise sind in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 39 ein erster 224, ein zweiter 215 und ein dritter Durchflusskanal 222 alle in einem diskreten Element 214 ausgebildet, welches an einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 angebracht ist.

(12) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), wobei der zweite Durchflusskanal Folgendes beinhaltet: einen ersten Durchflussdurchgang mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich, einen zweiten Durchflussdurchgang mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite mit dem ersten Durchflussdurchgang verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich kleiner als der zweite maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang mit dem zweiten so verbunden ist, dass der erste und der dritte Durchflussdurchgang in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang stehen.

Beispielsweise beinhaltet in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 29 ein zweiter Durchflusskanal folgendes: einen ersten Durchflussdurchgang 225 mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich; einen zweiten Durchflussdurchgang 216 mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite Durchflussdurchgang 216 mit dem ersten 225 verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang 223 mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich, kleiner als der zweite maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang 223 mit dem zweiten Durchflussdurchgang 216 so verbunden ist, dass der erste 225 und der dritte Durchflussdurchgang 223 in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang 216 stehen.

(13) Flüssigkeitsbehälter nach (23), bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einer Wand des Flüssigkeitsbehälters ausgebildet ist.

Beispielsweise sind in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 42 ein erster 225, ein zweiter 216 und ein dritter Durchflussdurchgang 223 alle in einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 ausgebildet.

(14) Flüssigkeitsbehälter nach (12), bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einem diskreten Element ausgebildet ist, welches an einer Wand des Behälters angebracht ist.

Beispielsweise sind in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform der 39 ein erster 225, ein zweiter 216 und ein dritter Durchflussdurchgang 223 alle in einem diskreten Element 214 ausgebildet, welches an einer Wand 272 eines Flüssigkeitsbehälters 270 ausgebildet ist.

(15) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (1) bis (4), bei welchem die Flüssigkeitskammer in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer aufgeteilt ist, die stromabwärtige Kammer in Fluidverbindung mit dem Flüssigkeitsaustritt steht, und die stromaufwärtige Kammer in Fluidverbindung über den ersten Durchflusskanal, den Hohlraum und den zweiten Durchflusskanal mit der stromabwärtigen Kammer steht.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 4A eine Fluidkammer, d. h. ein Inneres eines Behälterkörpers 72, in eine stromaufwärtige 75 und eine stromabwärtige Kammer 76 aufgeteilt; die stromabwärtige Kammer 76 ist in Fluidverbindung mit einem Flüssigkeitsaustritt 71; und die stromaufwärtige Kammer 75 ist in Fluidverbindung über einen ersten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 73, einen Hohlraum 43 und einen zweiten Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 74 mit der stromabwärtigen Kammer 76.

(16) Flüssigkeitsbehälter nach (15), bei welchem die stromaufwärtige Kammer, der erste Durchflusskanal, der Hohlraum, der zweite Durchflusskanal und die stromabwärtige Kammer in einer Reihe und in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind.

Beispielsweise sind in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 21 ein erster Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 50A, ein Hohlraum 43 und ein zweiter Durchflusskanal einschließlich eines Hohlraums 50B in Reihe und in dieser Reihenfolge miteinander verbunden.

(17) Flüssigkeitsbehälter nach (15), bei welchem die stromaufwärtige Kammer in Fluidverbindung über einen dritten Durchflusskanal mit der stromabwärtigen Kammer steht.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 11 eine stromaufwärtige Kammer 75 in Fluidverbindung über einen dritten Durchflusskanal 77 mit einer stromabwärtigen Kammer 76.

(18) Flüssigkeitsbehälter nach (17), bei welchem der erste Durchflusskanal, der Hohlraum und der zweite Durchflusskanal einen Bypass-Durchflusskanal bilden, und der dritte Durchflusskanal und der Bypass-Durchflusskanal parallel zueinander mit der stromabwärtigen und der stromaufwärtigen Kammer verbunden sind.

Beispielsweise bilden in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 11 ein erster Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 73, ein Hohlraum 43 und ein zweiter Durchflusskanal einschließlich eines Durchgangs 74 einen Bypass-Fluidkanal, und ein dritter Durchflusskanal 77 und der Bypass-Durchflusskanal sind parallel zueinander mit einer stromabwärtigen Kammer 76 und einer stromaufwärtigen Kammer 75 verbunden.

(19) Flüssigkeitsbehälter nach aus (1) bis (14), bei welchem der Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit einem dritten Durchflusskanal ist, der sich von dem ersten und dem zweiten Durchflusskanal unterscheidet.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 12 ein Flüssigkeitsaustritt 71 in Fluidverbindung mit einem dritten Durchflusskanal 77, der sich von dem ersten und dem zweiten Durchflusskanal unterscheidet, welche die Durchgänge 73 und 74 beinhalten.

(20) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (15) bis (18), bei welchem die stromaufwärtige Kammer ein größeres Volumen hat als der Hohlraum.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 29 eine stromaufwärtige Hauptreservoirkammer 275(277) größer im Volumen als ein Hohlraum 243.

(21) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (15) bis (18) und (20), bei welchem die stromabwärtige Kammer ein größeres Volumen hat als der Hohlraum.

Beispielsweise hat in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 42 eine stromabwärtige Nebenreservoirkammer 276 ein größeres Volumen als ein Hohlraum 243.

(22) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (15) bis (18), (20) und (21), bei welchem die stromaufwärtige Kammer zumindest teilweise zu dem Hohlraum hinweist.

Beispielsweise ist in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 28A eine stromaufwärtige Kammer 75(77) so vorgesehen, dass sie zumindest teilweise zu einem Hohlraum 43 hinweist. Das heißt, ein Durchflussdurchgang, der den Hohlraum 43 mit der stromaufwärtigen Kammer 75(77) verbindet, ist gerade.

(23) Flüssigkeitsbehälter nach einem aus (15) bis (18), (20), (21) und (22), bei welchem die stromabwärtige Kammer zumindest teilweise zu dem Hohlraum hinweist.

Beispielsweise befindet sich in einer veranschaulichenden und nicht beschränkenden Ausführungsform gemäß 3B eine stromabwärtige Kammer 76 so, dass sie zumindest teilweise zu einem Hohlraum 43 hinweist. Das heißt, ein Durchflussdurchgang, der den Hohlraum 43 mit der stromabwärtigen Kammer 76 verbindet, ist gerade.
In einem Fall, in dem die stromaufwärtige (stromabwärtige) Kammer größer im Volumen ist als der Hohlraum und die stromaufwärtige (stromabwärtige) Kammer so vorgesehen ist, dass sie zumindest teilweise zu dem Hohlraum hinweist, setzen sich Vibrationen, die die Vibrationsplatte auf die Tinte innerhalb des Hohlraums aufbringt, direkt zu der stromaufwärtigen (stromabwärtigen) Kammer mit einem bestimmten großen Volumen fort, und daher kann ein Geräusch, das von unnötigen verbleibenden Vibrationen her stammt, eliminiert werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf einen Flüssigkeitssensor, der die verbleibende Menge an Flüssigkeit in einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung akkurat erfassen soll. Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Flüssigkeitsbehälter anwendbar, der einen solchen Flüssigkeitssensor beinhaltet.

Claims

Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1, bei welchem ein Eingang des Flüssigkeitszuführkanals außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum vorgesehen ist.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit einem Bereich entsprechend dem Hohlraum ausgerichtet ist.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum vorgesehen ist.
Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der den Vibrationsbereich bildende Grundbereich eine Hohlraumplatte beinhaltet, in welcher eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche den Hohlraum bildet, und eine auf der Hohlraumplatte laminierte Vibrationsplatte, und der den Durchflusskanal bildende Grundbereich eine Durchflusskanalplatte beinhaltet, in welcher ein Hauptbereich des Flüssigkeitszuführkanals und ein Hauptbereich des Flüssigkeitsauslasskanals ausgebildet sind, und eine Ausgangs-/Eingangsplatte, in welcher ein Eingang des Flüssigkeitszuführkanals und ein Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals ausgebildet sind und welche auf der Durchflusskanalplatte laminiert ist.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 5, bei welchem die Vibrationsplatte, die Hohlraumplatte, die Durchflusskanalplatte und die Ausgangs-/Eingangsplatte aus dem gleichen Material gemacht sind und integral gesintert sind.
Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem ein Boden des Hohlraums, welcher einen Vibrationsbereich bildet, im wesentlichen kreisförmig ist.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper einschließlich einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren gespeicherter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper montierten Flüssigkeitssensor, wobei der Flüssigkeitssensor Folgendes aufweist: einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist, und einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind, und wobei die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal des Sensors hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 8, bei welchem die aus einem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals des Sensors einströmende Flüssigkeit und die aus einem Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals ausgelassene Flüssigkeit zu der Flüssigkeitsaustrittsöffnung des Behälterkörpers gesandt wird.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 9, bei welchem die gesamte Flüssigkeit, die zu der Austrittsöffnung des Behälterkörpers gesandt wird, zuvor durch den Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal des Sensors hindurchtritt.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt ist, welche voneinander getrennt sind, die zweite Kammer sich, in einer Flussrichtung der Flüssigkeit zur Zeit des Flüssigkeitsverbrauchs, auf einer Seite näher an der Flüssigkeitsaustrittsöffnung befindet als die erste Kammer, der Eingang des Flüssigkeitszuführkanals des Sensors mit der ersten Kammer kommuniziert, der Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit der zweiten Kammer kommuniziert und der Flüssigkeitszuführkanal und der Flüssigkeitsauslasskanal einen Verbindungsdurchflusskanal bilden, um die erste und die zweite Kammer zu verbinden.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 11, bei welchem die erste Kammer eine Hauptreservoirkammer bildet, welche einen Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers darstellt, und die zweite Kammer eine Nebenreservoirkammer mit einem Volumen bildet, welches kleiner ist als die Hauptreservoirkammer.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 12, bei welchem der Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals mit einer Seite eines oberen Endes der Nebenreservoirkammer kommuniziert.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei welchem ein abgedichteter Nebendurchflusskanal in dem Inneren der ersten Kammer ausgebildet ist; ein Ausgang des Nebendurchflusskanals, der mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, auf einer Seite eines oberen Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; ein Eingang des Nebendurchflusskanals, welcher mit der ersten Kammer kommuniziert, auf einer Seite des unteren Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; und der Eingang des Nebendurchflusskanals sich auf einer Seite eines unteren Endes des Inneren der ersten Kammer befindet.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei welchem der Flüssigkeitssensor an einer Außenseite des Behälterkörpers angebracht ist, und eine eingangsseitige Öffnung, die mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, und eine ausgangsseitige Öffnung, die mit dem Ausgang des Flüssigkeitsauslasskanals kommuniziert, so ausgebildet sind, dass sie durch eine Behälterwand des Behälterkörpers hindurchtreten.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 8 und 11 bis 14, weiter mit einem den Flüssigkeitsstrom begrenzenden Bereich, der an dem Behälterkörper so vorgesehen ist, dass er in Richtung des Hohlraums hervorsteht, und der einen Strom der Flüssigkeit im Inneren des Behälterkörpers begrenzt, wenn die Flüssigkeit im Inneren des Behälterkörpers verbraucht wird, um dadurch dafür zu sorgen, dass der Strom der Flüssigkeit über den Tintenzuführkanal in Richtung des Hohlraums gerichtet wird.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 16, bei welchem der Flüssigkeitszuführkanal durch einen Flüssigkeitszuführnut gebildet ist, der Flüssigkeitsauslasskanal durch eine Flüssigkeitsauslassnut gebildet ist, in einer Behälterwand des Behälterkörpers eine einzelne Flüssigkeitskommunikationsöffnung gebildet ist, die die Flüssigkeitszuführnut, den Hohlraum und die Flüssigkeitsauslassnut miteinander verbindet, und der die Flüssigkeit [den Flüssigkeitsstrom] beschränkende Bereich zwischen der Flüssigkeitszuführnut und der Flüssigkeitsauslassnut in einer Flussrichtung der Flüssigkeit vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 8 bis 17, bei welchem der Flüssigkeitssensor an dem Behälterkörper so angebracht ist, dass sich der Hohlraum in einer vertikalen Richtung weiter unten befindet als das piezoelektrische Element.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 8 bis 18, bei welchem der Flüssigkeitsbehälter eine Flüssigkeitskartusche ist, die lösbar an einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung angebracht ist.
Flüssigkeitsbehälter mit: – einem Flüssigkeitssensor, der Folgendes aufweist: einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, und ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist; – einem Behälterkörper einschließlich einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren vorhandener Flüssigkeit nach außen, wobei der Flüssigkeitssensor an dem Behälterkörper so angebracht ist, dass die im Inneren des Behälterkörpers befindliche Flüssigkeit in den Hohlraum hineinströmt; und – einem den Flüssigkeitsstrom beschränkenden Bereich, der an dem Behälterkörper so vorgesehen ist, dass er in Richtung des Hohlraums hervorsteht, und der einen Strom der Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers beschränkt, wenn die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers verbraucht ist, um dadurch den Strom der Flüssigkeit in Richtung des Hohlraums zu richten.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 20, bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer aufgeteilt ist, die voneinander getrennt sind, die zweite Kammer sich, in einer Durchflussrichtung der Flüssigkeit zur Zeit des Flüssigkeitsverbrauchs, auf einer Seite näher an der Flüssigkeitsaustrittsöffnung befindet als die erste Kammer, der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich an einem Übergang zwischen der ersten und der zweiten Kammer vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 21, bei welchem die erste Kammer eine Hauptreservoirkammer bildet, welche einen Hauptbereich des gesamten Innenraums des Behälterkörpers bildet, und die zweite Kammer eine Nebenreservoirkammer bildet, mit einem Volumen kleiner als die Hauptreservoirkammer.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 22, bei welchem der den Flüssigkeitsstrom beschränkende Bereich sich auf der Seite eines oberen Endes der Nebenreservoirkammer befindet.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei welchem ein abgedichteter Nebendurchflusskanal in dem Inneren der ersten Kammer ausgebildet ist; ein Ausgang des Nebendurchflusskanals, der mit dem Eingang des Flüssigkeitszuführkanals kommuniziert, auf einer Seite eines oberen Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; ein Eingang des Nebendurchflusskanals, welcher mit der ersten Kammer kommuniziert, auf einer Seite des unteren Endes des Nebendurchflusskanals ausgebildet ist; und der Eingang des Nebendurchflusskanals sich auf einer Seite eines unteren Endes des Inneren der ersten Kammer befindet.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei welchem der Flüssigkeitssensor an einer Außenseite des Behälterkörpers angebracht ist, und eine Flüssigkeitsverbindungsöffnung, durch welche hindurch die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers in den Hohlraum hineinströmt, so ausgebildet ist, dass sie durch einen Bereich einer Behälterwand des Behälterkörpers hindurchtritt, wobei der Bereich des Behälterkörpers dem Hohlraum des Sensors gegenüberliegt.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 20 bis 25, bei welchem der Sensor weiter Folgendes aufweist: einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf dem den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich laminiert ist, wobei eine Flüssigkeitszuführnut zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Hohlraum und eine Flüssigkeitsauslassnut zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Hohlraum in dem den Durchflusskanal bildenden Grundbereich ausgebildet sind.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 26, bei welchem die Flüssigkeitszuführnut und die Flüssigkeitsauslassnut sich außerhalb eines Bereichs entsprechend dem Hohlraum befinden.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 26 oder 27, bei welchem der den Vibrationshohlraum bildende Grundbereich eine Hohlraumplatte beinhaltet, in welcher eine Durchgangsöffnung gebildet ist, welche den Hohlraum bildet, und eine auf der Hohlraumplatte laminierte Vibrationsplatte, und die Vibrationsplatte, die Hohlraumplatte und der den Durchflusskanal bildende Grundbereich aus dem gleichen Material gebildet sind und integral gesintert sind.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 20 bis 28, bei welchem ein Boden des Hohlraums, der einen Vibrationsbereich bildet, im wesentlichen kreisförmig ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 20 bis 29, bei welchem der Flüssigkeitsbehälter eine Flüssigkeitskartusche ist, die lösbar an einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung angebracht ist.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren gespeicherter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, wobei der Sensor Folgendes aufweist: einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann; und ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist; wobei der Behälterkörper eine erste und eine zweite Öffnung hat, welche mit dem Hohlraum des Sensors kommunizieren, wobei der Sensor an dem Behälterkörper so angebracht ist, dass sich der Hohlraum weiter unten befindet als das piezoelektrische Element in einer vertikalen Richtung, und wobei die aus der ersten Öffnung hinausströmende Flüssigkeit in den Hohlraum hineinfließt und von dem Hohlraum über die zweite Öffnung in das Innere des Behälterkörpers.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 31, bei welchem der Sensor weiter einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich aufweist, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei der den Durchflusskanal bildende Grundbereich eine Ausgangs-/Eingangsplatte beinhaltet, in welcher eine Flüssigkeitszuführöffnung zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum ausgebildet ist sowie eine Flüssigkeitsauslassöffnung zum Auslassen der Flüssigkeit als der Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum, wobei die erste Öffnung mit der Tintenzuführöffnung kommuniziert und die zweite Öffnung mit der Flüssigkeitsauslassöffnung.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 31 oder 32, bei welchem das Innere des Behälterkörpers in eine erste und eine zweite Kammer aufgeteilt ist, welche voneinander getrennt sind, die erste Öffnung mit der ersten Kammer kommuniziert, die zweite Öffnung mit der zweiten Kammer kommuniziert und die Flüssigkeit in einer Seite der ersten Kammer durch die erste Öffnung, den Hohlraum und die zweite Öffnung zu der zweiten Kammer geleitet wird.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden einer in seinem inneren gespeicherten Flüssigkeit nach außen, einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, und einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist; wobei die Flüssigkeit in dem Inneren des Behälterkörpers dem Hohlraum durch einen Flüssigkeitszuführkanal hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch einen Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.
Flüssigkeitssensor mit: einem einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, einem piezoelektrischen Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist, und einem einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind; wobei ein Raum, der von dem Hohlraum, dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal definiert ist, symmetrisch mit Bezug auf den Hohlraummittelpunkt ausgebildet ist, der in einem Bereich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal existiert.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 35, bei welchem der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 35 oder 36, bei welchem sowohl der Flüssigkeitszuführkanal als auch der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verengt sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert.
Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 35 bis 37, weiter mit: einer zuführseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und einer auslassseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 38, bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet sind.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 38 oder 39, bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung zum Aussenden von in seinem Inneren aufbewahrter Flüssigkeit nach außen, und einem an dem Behälterkörper angebrachten Flüssigkeitssensor, wobei der Sensor Folgendes beinhaltet: einen einen Vibrationshohlraum bildenden Grundbereich mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei ein Hohlraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit als Erfassungsobjekt auf einer Seite der ersten Oberfläche geöffnet ist und ein Boden des Hohlraums schwingen kann, ein piezoelektrisches Element mit einer ersten Elektrode, ausgebildet auf einer Seite der zweiten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs, einer piezoelektrischen Schicht, die auf der ersten Elektrode laminiert ist, und einer zweiten Elektrode, die auf der piezoelektrischen Schicht laminiert ist, und einen einen Durchflusskanal bildenden Grundbereich, der auf der Seite der ersten Oberfläche des den Vibrationshohlraum bildenden Grundbereichs laminiert ist, wobei ein Flüssigkeitszuführkanal zum Zuführen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt zu dem Hohlraum sowie ein Flüssigkeitsauslasskanal zum Auslassen der Flüssigkeit als dem Erfassungsobjekt aus dem Hohlraum ausgebildet sind; wobei ein durch den Hohlraum, den Flüssigkeitszuführkanal und den Flüssigkeitsauslasskanal definierter Raum symmetrisch mit Bezug auf den Hohlraummittelpunkt ausgebildet ist, der sich in einem Bereich zwischen dem Flüssigkeitszuführkanal und dem Flüssigkeitsauslasskanal befindet, und wobei die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers dem Hohlraum durch den Flüssigkeitszuführkanal des Flüssigkeitssensors hindurch zugeleitet wird und aus dem Hohlraum durch den Flüssigkeitsauslasskanal hindurch ausgelassen wird.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 41, bei welchem der Raum, der den Hohlraum definiert, im wesentlichen zylindrisch ist.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 41 oder 42, bei welchem sowohl der Flüssigkeitszuführkanal als auch der Flüssigkeitsauslasskanal mit Bezug auf den Hohlraum verengt sind und ihre Länge so gewählt ist, dass die fluidische Masse der Flüssigkeit darin existiert.
Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 41 bis 43, weiter mit: einer zuführseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitszuführkanal kommuniziert, und einer auslassseitigen Pufferkammer, die mit dem Flüssigkeitsauslasskanal kommuniziert.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 44, bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer symmetrisch mit Bezug auf den Mittelpunkt des Hohlraums ausgebildet sind.
Flüssigkeitssensor nach Anspruch 44 oder 45, bei welchem die zuführseitige und die auslassseitige Pufferkammer jeweils ein zumindest zehnmal größeres Volumen haben als der Hohlraum.
Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 44 bis 46, bei welchem die zuführseitige Pufferkammer mit einer Flüssigkeitsreservoirkammer kommuniziert, welche einen Hauptteil eines Innenraums des Behälterkörpers zur Aufbewahrung von Flüssigkeit bildet, und die auslassseitige Pufferkammer mit einem Flüssigkeitsförderraum kommuniziert, der mit einer Flüssigkeitsförderöffnung kommuniziert zum Befördern der innen vorhandenen Flüssigkeit nach außen, in dem Innenraum des Behälterkörpers.
Flüssigkeitsbehälter mit: einer Fluidkammer, einem Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitskammer, einem piezoelektrischen Vibrator, einem Vibrationsbereich, auf welchem der piezoelektrische Vibrator zumindest teilweise vorgesehen ist, einem Hohlraum, der zu dem Vibrationsbereich hin weist, einem ersten Durchflusskanal, durch welchen hindurch die Flüssigkeitskammer in Fluidverbindung mit dem Hohlraum steht, und einem zweiten Durchflusskanal, durch welchen hindurch der Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit dem Hohlraum steht.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 48, weiter mit: einer Platte, die zwischen dem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, welche Platte eine blinde Öffnung hat, wobei: ein geschlossenes Ende der blinden Öffnung als der Vibrationsbereich dient, und ein Inneres der blinden Öffnung als der Hohlraum dient.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 48, weiter mit: einer ersten Platte mit einer ebenen Oberfläche, welche erste Platte zwischen dem piezoelektrischen Vibrator und einer Wand des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, einer zweiten Platte mit einer Durchgangsöffnung, welche zweite Platte an der ebenen Oberfläche der ersten Platte angebracht ist, welche zweite Platte zwischen der ersten Platte und der Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei ein Teil der ersten Platte als der Vibrationsbereich dient, welcher Teil der ersten Platte hinsichtlich seiner Anordnung der Durchgangsöffnung der zweiten Platte entspricht, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche, und ein Inneres der Durchgangsöffnung, dessen eines Ende von dem Teil der ersten Platte verschlossen ist, als der Hohlraum dient.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 48, weiter mit: einer Platte mit einer ebenen Oberfläche, einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, welche Wand eine Aufnehmen hat und eine Außenumfangsfläche um die Ausnehmung herum, wobei die ebene Oberfläche der ersten Platte an der Außenumfangsfläche der Wand angebracht ist, ein Teil der Platte, entsprechend in seiner Anordnung der Ausnehmung der Wand, gesehen in einer Richtung rechtwinklig zu der ebenen Oberfläche, als der vibrationsbereich dient, ein Inneres der Ausnehmung, dessen eines Ende von dem Teil der Platte verschlossen ist, als der Hohlraum dient.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, weiter mit: einer Platte mit einer ersten Durchgangsöffnung und einer zweiten Durchgangsöffnung, welche Platte zwischen dem Hohlraum und einer Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise von der ersten Durchgangsöffnung definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise von der zweiten Durchgangsöffnung definiert ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, weiter mit einer Platte mit einer ersten Nut und einer zweiten Nut, welche Platte zwischen dem Hohlraum und einer Wand des Behälters vorgesehen ist, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch die erste Nut definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch die zweite Nut definiert ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, weiter mit: einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, welche Wand eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung hat, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch die erste Durchgangsöffnung definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch die zweite Durchgangsöffnung definiert ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, weiter mit: einer Wand des Flüssigkeitsbehälters, einem ersten Durchflussdurchgang in der Wand des Flüssigkeitsbehälters, und einem zweiten Durchflussdurchgang in der Wand des Flüssigkeitsbehälters, wobei der erste Durchflusskanal zumindest teilweise durch den ersten Durchflussdurchgang definiert ist, und der zweite Durchflusskanal zumindest teilweise durch den zweiten Durchflussdurchgang definiert ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, wobei der erste Durchflusskanal Folgendes beinhaltet: einen ersten Durchflussdurchgang mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich, einen zweiten Durchflussdurchgang mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite mit dem ersten Durchflussdurchgang verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich kleiner als der zweite maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang mit dem zweiten so verbunden ist, dass der erste und der dritte Durchflussdurchgang in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang stehen.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 56, bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einer Wand des Flüssigkeitsbehälters ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 56, bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einem diskreten Element ausgebildet ist, welches an einer Wand des Behälters angebracht ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 51, wobei der zweite Durchflusskanal Folgendes beinhaltet: einen ersten Durchflussdurchgang mit einem ersten maximalen Querschnittsflächenbereich, einen zweiten Durchflussdurchgang mit einem zweiten maximalen Querschnittsflächenbereich größer als der erste maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der zweite mit dem ersten Durchflussdurchgang verbunden ist, und einen dritten Durchflussdurchgang mit einem dritten maximalen Querschnittsflächenbereich kleiner als der zweite maximale Querschnittsflächenbereich, wobei der dritte Durchflussdurchgang mit dem zweiten so verbunden ist, dass der erste und der dritte Durchflussdurchgang in Fluidverbindung miteinander über den zweiten Durchflussdurchgang stehen.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 59, bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einer Wand des Flüssigkeitsbehälters ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 59, bei welchem der erste, der zweite und/oder der dritte Durchflussdurchgang in einem diskreten Element ausgebildet ist, welches an einer Wand des Behälters angebracht ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 58 bis 61, bei welchem die Flüssigkeitskammer in eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Kammer aufgeteilt ist, die stromabwärtige Kammer in Fluidverbindung mit dem Flüssigkeitsaustritt steht, und die stromaufwärtige Kammer in Fluidverbindung über den ersten Durchflusskanal, den Hohlraum und den zweiten Durchflusskanal mit der stromabwärtigen Kammer steht.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 62, bei welchem die stromaufwärtige Kammer, der erste Durchflusskanal, der Hohlraum, der zweite Durchflusskanal und die stromabwärtige Kammer in einer Reihe und in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 62, bei welchem die stromaufwärtige Kammer in Fluidverbindung über einen dritten Durchflusskanal mit der stromabwärtigen Kammer steht.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 64, bei welchem der erste Durchflusskanal, der Hohlraum und der zweite Durchflusskanal einen Bypass-Durchflusskanal bilden, und der dritte Durchflusskanal und der Bypass-Durchflusskanal parallel zueinander mit der stromabwärtigen und der stromaufwärtigen Kammer verbunden sind.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 48 bis 61, bei welchem der Flüssigkeitsaustritt in Fluidverbindung mit einem dritten Durchflusskanal ist, der sich von dem ersten und dem zweiten Durchflusskanal unterscheidet.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 62 bis 65, bei welchem die stromaufwärtige Kammer ein größeres Volumen hat als der Hohlraum.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 62 bis 65 und 67, bei welchem die stromabwärtige Kammer ein größeres Volumen hat als der Hohlraum.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 62 bis 65, 67 und 68, bei welchem die stromaufwärtige Kammer zumindest teilweise zu dem Hohlraum hin weist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 62 bis 65, 67, 68 und 69, bei welchem die stromabwärtige Kammer zumindest teilweise zu dem Hohlraum hinweist.