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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Behälter mit einer Flüssigkeitserfassungsfunktion
(insbesondere einer Tintenrestmengenerfassungsfunktion), der für eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung
(oder eine Flüssigkeitsverbrauchsvorrichtung)
wie eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ausgelegt ist.
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Als
repräsentatives
Beispiel einer herkömmlichen
Flüssigkeitsausstoßvorrichtung
gibt es eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zum Aufzeichnen eines Bildes. Als andere Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen gibt
es beispielsweise eine Vorrichtung mit einem Farbmaterialausstoßkopf, der
zur Herstellung eines Farbgebers wie einem Flüssigkeitskristallmonitor verwendet
wird und eine Vorrichtung mit einem Ausstoßkopf für Elektrodenmaterial (leitfähige Paste),
die zum Bilden einer Elektrode verwendet wird, wie einem organischen
Elektrolumineszenzdisplay oder einem Feldemissionsdisplay (FED),
eine Vorrichtung mit einem Ausstoßkopf für lebendes organisches Material,
das zum Herstellen eines Biochips verwendet wird, und eine Vorrichtung
mit einem Probenausstoßkopf
als Präzisionspipette.
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In
der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die das repräsentative
Beispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung
ist, sind eine Druckerzeugungseinrichtung zum Druckbeaufschlagen
einer Druckerzeugungskammer und eine Tintenstrahlaufzeichnungskopf
mit einer Düsenöffnung zum
Ausstoßen
druckbeaufschlagter Tinte als Tintentropfen in einem Schlitten montiert,
und die Tinte in dem Tintenbehälter
wird kontinuierlich zu dem Aufzeichnungskopf durch einen Kanal zugeführt, so
dass Drucken kontinuierlich ausgeführt wird. Der Tintenbehälter ist
eine lösbare
Patrone, die einfach durch einen Benutzer ersetzt werden kann, wenn
die Tinte aufgebracht ist.
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Herkömmlich gibt
es als ein Verfahren zum Managen des Tintenverbrauchs der Tintenpatrone ein
Verfahren des Integrierens der Menge der durch die Wartung gesaugten
Tinte oder der Anzahl von Tintentropfen, die von dem Aufzeichnungskopf
ausgestoßen
werden, unter Einsatz einer Software zum Managen des Tintenverbrauchs
durch Berechnung, und ein Verfahren zum Anbringen einer Elektrode zum
Erfassen eines Flüssigkeitsniveaus
an der Tintenpatrone zum Managen eines Zeitpunkts, wenn die Tinte
tatsächlich
um eine vorbestimmte Menge verbraucht ist.
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Allerdings
besitzt das Verfahren des Integrierens der Tintenmenge oder der
Anzahl ausgestoßener
Tintentropfen unter Einsatz des Software zum Managen des Tintenverbrauchs
durch Berechnung die folgenden Probleme. Es kann einen Kopf geben, bei
welchem ausgestoßener
Tintentropfen Gewichtsvariationen besitzen. Gewichtsvariationen
der Tintentropfen besitzen keinen Einfluss auf die Bildqualität. Allerdings
muss im Hinblick auf einen Fall, in welchem ein Fehler in der Menge
der verbrauchten Tinte infolge der Variation akkumuliert wird, eine übermäßige Tintenmenge
in die Tintenpatrone gefüllt
werden. Dementsprechend kann durch den Überschuss Tinte verbleiben.
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Da
andererseits das Verfahren zum Managen des Zeitpunkts, zu welchem
die Tinte verbraucht ist, durch die Elektrode die die tatsächliche
Tintenmenge erfassen kann, kann die Restmenge der Tinte mit hoher
Zuverlässigkeit
gemanagt werden. Wenn allerdings die Erfassung des Flüssigkeitsniveaus
der Tinte von der Leitfähigkeit
der Tinten abhängt,
ist die Art der Tinte, die erfasst werden kann, begrenzt, oder eine
Struktur zum Abdichten der Elektrode wird kompliziert. Da zusätzlich Edelmetall
mit einem ausgezeichneten Korrosionswiderstand und ausgezeichneter
Leitfähigkeit
als Material der Elektrode verwendet wird, nehmen die Kosten zum
Herstellen der Tintenpatrone zu. Da ferner zwei Elektroden montiert
werden müssen,
erhöht
sich die Anzahl an Schritten, und daher nehmen die Herstellungskosten
weiter zu.
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Dementsprechend
ist eine Vorrichtung, die zum Lösen
der Probleme entwickelt wurde, in Patentdokument 1 als piezoelektrische
Vorrichtung (hier als Sensoreinheit bezeichnet) offenbart. Die Sensoreinheit überwacht
die Restmenge der Tinte in der Tintenpatrone unter Einsatz einer
Veränderung
der Resonanzfrequenz eines Restoszillationssignals infolge einer
Restoszillation (Freioszillation) einer Membran nach einer Zwangsoszillation,
wenn die Tinte in dem der Membran, in welcher ein piezoelektrisches
Element laminiert ist, zugewandten Raum vorhanden ist oder nicht.
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Patentdokument 1: japanische
Offenlegungsschrift Nr. 2001-146030.
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Wenn
allerdings die in Patentdokument 1 offenbarte Sensoreinheit verwendet
wird, muss die Tinte hoch zu dem der Membran zugewandten Hohlraum
eindringen, und es muss verhindert werden, dass sie in eine Seite
eindringt, in welcher das piezoelektrische Element eines elektrischen
Elements vorgesehen ist. Dementsprechend müssen benachbarte Elemente sauber
abgedichtet werden, wenn sie zusammengebaut werden.
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Als
eine Abdichtstruktur wird eine Struktur vorgesehen, bei welcher
die Sensoreinheit direkt an dem Umfang einer Öffnung des Behälters angehaftet ist,
oder es wird eine Struktur bereitgestellt, bei welcher die Sensoreinheit
direkt an dem Umfang einer Öffnung
eines Moduls angehaftet ist, und das Modul wird dann an dem Behälterkörper durch
O-Ring angebracht. Allerdings ist es bei diesen Strukturen, da die
Sensoreinheit in Kontakt mit dem Umfang der Öffnung ist, schwierig, eine
Abdichteigenschaft sicherzustellen, wenn eine Abmessungsvariation
erzeugt wird. Wenn zusätzlich
die Sensoreinheit direkt an dem Umfang der Öffnung des Behälters oder
dem Umfang der Öffnung
des Moduls angehaftet wird, neigt die Sensoreinheit dazu, durch
eine Fluktuation von Tinte oder Luftblase in der Tinte beeinflusst
zu werden, und daher kann eine falsche Erfassung verursacht werden.
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Wenn
ferner diese Art von Sensor fertig gestellt wird, muss eine Vielzahl
von Teilen angemessener zusammengebaut werden. Wenn allerdings eine Zusammenbaurichtung
falsch ist, verschlechtert sich der Ertrag.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter mit
einer Flüssigkeitserfassungsfunktion
bereitzustellen, die kaum durch die Abmessungspräzision von Teilen beeinflusst
wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in der Lage
zu sein, einfach und sicher ein Abdichten auszuführen, wenn eine Sensoreinheit
an einem Behälterkörper angebracht
wird.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Behälter
mit einer Flüssigkeitserfassungsfunktion
bereitzustellen, die kaum durch eine Fluktuation von Tinte oder
Luftblasen in der Tinte beeinflusst wird.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Behälter
mit einer Flüssigkeitserfassungsfunktion
bereitzustellen, der leicht zusammenzubauen ist, um den Ertrag und
die Produktivität
zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt als beispielhafte, nicht beschränkende Ausführungsformen
die folgenden Anordnungen bereit:
- (1) Ein Behälter umfassend:
einen Behälterkörper, der
Flüssigkeit
darin sammelt und einen Lieferdurchgang zum Liefern der Flüssigkeit
zu einer Außenseite
des Behälterkörpers besitzt;
einen Sensoraufnahmeabschnitt, der in dem Behälterkörper in der Nähe eines
Endes des Lieferdurchgangs vorgesehen ist; eine Sensoreinheit, die
in dem Sensoraufnahmeabschnitt montiert ist, zum Erfassen der Flüssigkeit;
Speicherkammern, die in dem Behälterkörper vorgesehen
sind, nahe zu dem Sensoraufnahmeabschnitt durch eine Sensoraufnahmewand
gelegen sind, mit einer stromaufwärts gelegenen Seite und einer
stromabwärts gelegenen
Seite des Lieferdurchgangs kommunizieren und in dem Lieferdurchgang
in Reihe vorgesehen sind; ein Abdichtelement, das die Sensoreinheit
und die Sensoraufnahmewand abdichtet und Elastizität besitzt;
und eine Pressfeder, welche die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand
presst, um eine Presskraft aufzubringen, die zum Abdichten der Sensoreinheit
und der Sensoraufnahmewand an dem Dichtelement erforderlich ist,
während
das Dichtelement verformt wird. Die Sensoreinheit umfasst: einen
Sensorchip, der einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen der zu erfassenden
Flüssigkeit
besitzt, wobei eine untere Fläche
des Sensorhohlraums geöffnet
ist, um die Flüssigkeit
zu empfangen, und wobei eine obere Fläche hiervon durch eine Membran
geschlossen ist, und ein piezoelektrisches Element, das an einer
oberen Fläche
der Membran vorgesehen ist; eine Sensorbasis, die aus Metall hergestellt
ist und an der der Sensorchip montiert und befestigt ist; eine Einheitsbasis,
die eine obere Fläche
und eine untere Fläche
besitzt, wobei die obere Fläche
eine Vertiefung besitzt, in welcher die Sensorbasis montiert ist,
und wobei die untere Fläche
der Einheitsbasis der Sensoraufnahmewand zugewandt ist, wenn die
Sensoreinheit in dem Sensoraufnahmeabschnitt montiert ist; eine Pressabdeckung,
die an der Einheitsbasis montiert und befestigt ist, um den Sensorchip
abzudecken, empfängt
die Presskraft der Pressfeder und liefert die Presskraft zu der
Einheitsbasis; und ein Paar von Anschlussplatten, die an der Einheitsbasis
montiert und befestigt sind und elektrisch mit einem Paar von Elektroden
des Sensorchips verbunden sind. Ein Flüssigkeitsreserveraum, der mit dem
Sensorhohlraum kommuniziert, ist in der Einheitsbasis gebildet.
Ein Kanal, der den Flüssigkeitsreserveraum
mit den Speicherkammern verbindet, ist in der Sensoraufnahmewand
vorgesehen. Eine Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur, die einen
Zusammenbau ermöglicht,
wenn die Teile in einer angemessenen Richtung zusammengebaut werden,
und den Zusammenbau durch Interferenz zwischen den Teilen verhindert, wenn
die Teile in einer unangemessenen Richtung zusammengebaut werden,
ist zumindest an einem Satz von Teilen aus Sätzen der Sensoreinheit und
des Behälterkörpers, der
Sensorbasis und der Einheitsbasis, der Einheitsbasis und der Anschlussplatten
und der Einheitsbasis und der Pressabdeckung vorgesehen.
- (2) In dem Behälter
gemäß (1) ist
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur an der Sensoreinheit und
dem Behälterkörper vorgesehen.
Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ermöglicht ein Einfügen, wenn
die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt des Behälterkörpers in einer
angemessenen Richtung eingefügt
wird, und verhindert das Einfügen,
wenn die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt des Behälterkörpers in
einer unangemessenen Richtung eingefügt wird.
- (3) In dem Behälter
gemäß (2) umfasst
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur: Eingriffshaken, die von
in Einschubrichtung seitlichen Flächen der in den Sensoraufnahmeabschnitt
einzufügenden
Sensoreinheit hervorstehen, in eine Rückseite des sensoraufnehmenden
Abschnitts vorschreiten, während
Seitenwände
des Sensoraufnahmeabschnitts durch geneigte Wände nach außen verformt werden, wenn die
Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt in der angemessenen
Richtung eingefügt
wird, und verhindern das Einfügen
der Sensoreinheit durch Kollision der Randwänden auf der gegenüberliegenden Seite
der geneigten Wände
mit einem Umfang eines Einlasses des Sensoraufnahmeabschnitts, wenn
die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt in der angemessenen
Richtung eingefügt
wird; und konkave Eingriffsabschnitte, die an den Seitenwänden des
Sensoraufnahmeabschnitts vorgesehen sind und die Eingriffshaken aufnehmen,
während
eine übermäßige Interferenz
vermieden wird, wenn die Sensoreinheit bis zu einer vorbestimmten
Stelle des Sensoraufnahmeabschnitts in der angemessenen Richtung
eingefügt
wird.
- (4) In dem Behälter
gemäß (3) stehen
die Eingriffshaken von den Seitenflächen der Pressabdeckung unter
der Einheitsbasis hervor.
- (5) In dem Behälter
nach einem von (1) bis (4) kann die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
an der Sensorbasis und der Einheitsbasis vorgesehen sein. Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
ermöglicht
das Einfügen,
wenn die Sensorbasis in die Vertiefung der oberen Fläche der
Einheitsbasis in der angemessenen Richtung eingefügt wird,
und verhindert das Einfügen
durch Interferenz zwischen der Sensorbasis und der Einheitsbasis,
wenn die Sensorbasis in die Vertiefung der oberen Fläche der
Einheitsbasis in der angemessenen Richtung eingefügt wird.
- (6) In dem Behälter
gemäß (5) umfasst
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur: einen konvexen Positionierabschnitt,
der von einem Umfang der Sensorbasis hervorsteht und verhindert,
dass die Sensorbasis in die Vertiefung eingefügt wird, und zwar durch eine
Interferenz mit einem Umfang der Vertiefung der Einheitsbasis, wenn
die Sensorbasis in die Vertiefung der oberen Fläche der Einheitsbasis in einer
unangemessenen Richtung eingefügt
wird; und einen konkaven Positionierabschnitt, der an dem Umfang
der Vertiefung der Einheitsbasis vorgesehen ist und den konvexen
Positionierabschnitt aufnimmt, wenn die Sensorbasis in die Vertiefung
der oberen Fläche
der Einheitsbasis in der angemessenen Richtung eingefügt wird.
- (7) In dem Behälter
gemäß einem
von (1) bis (6) ist die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur an
der Einheitsbasis und den Anschlussplatten vorgesehen. Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
ermöglicht
einen Zusammenbau, wenn die Anschlussplatten an der Einheitsbasis
in der angemessenen Richtung zusammengebaut werden, und verhindert
den Zusammenbau durch Interferenz zwischen den Anschlussplatten
und der Einheitsbasis, wenn die Anschlussplatte an der Einheitsbasis
in einer unangemessenen Richtung zusammengebaut werden.
- (8) In dem Behälter
gemäß (7) besitzen
die Anschlussplatten eine selbe Form und jede der Anschlussplatten
besitzt zwei Montierlöcher.
Vier Stützstifte,
die in die Montierlöcher
der Anschlussplatten eingefügt
werden, stehen unter praktisch rechteckigen Winkeln an der Einheitsbasis
hervor. Ein Abstand zwischen den Stützstiften, die vertikal an
den praktisch rechteckigen Winkeln angeordnet sind, ist gleich einem
Abstand zwischen den Montierlöchern
jeder der Anschlussplatten, und ein Abstand zwischen den Stützstiften, die horizontal
angeordnet sind, unterscheidet sich von dem Abstand zwischen den
zwei Montierlöchern
jedes der Anschlussplatten. Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
ist durch die Stützstifte,
die unterschiedliche Abstände
in einer vertikalen und einer horizontalen Richtung besitzen, und
die Montierlöcher
der Anschlussplatten bildet.
- (9) In dem Behälter
nach einem von (1) bis (8) ist die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
an der Einheitsbasis und der Pressabdeckung vorgesehen. Die Fehlanordnungsverhinderungsstruktur ermöglicht einen
Zusammenbau, wenn die Pressabdeckung an der Einheitsbasis in der
angemessenen Richtung zusammengebaut wird, und verhindert den Zusammenbau
durch die Interferenz zwischen der Pressabdeckung und der Einheitsbasis,
wenn die Pressabdeckung an der Einheitsbasis in der angemessenen
Richtung zusammengebaut wird.
- (10) In dem Behälter
gemäß (9) umfasst
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur: einen Positioniervorsprung,
der von einer unteren Fläche
der Pressabdeckung hervorsteht und verhindert, dass die Pressabdeckung
an der oberen Fläche
der Einheitsbasis zusammengebaut wird, und zwar durch die Interferenz
mit einem Umfang der Vertiefung der Einheitsbasis, wenn die Pressabdeckung
in der oberen Fläche
der Einheitsbasis in der unangemessenen Richtung zusammengebaut
wird; und einen konkaven Positionierabschnitt, der an dem Umfang
der Vertiefung der Einheitsbasis vorgesehen ist und den Positioniervorsprung
aufnimmt, wenn die Pressabdeckung an der oberen Fläche der
Einheitsbasis in der angemessenen Richtung zusammengebaut wird.
- (11) Ein Behälter
umfasst: einen Behälterkörper, der
eine Flüssigkeit
darin sammelt und einen Lieferdurchgang zum Liefern einer Flüssigkeit
zu einer Außenseite
des Behälterkörpers besitzt;
einen Sensoraufnahmeabschnitt, der in dem Behälterkörper vorgesehen ist; eine Sensoreinheit,
die in dem Sensoraufnahmeabschnitt montiert ist, zum Erfassen der
in einem Teil des Lieferdurchgangs vorhandenen Flüssigkeit;
Eingriffshaken, die von der Sensoreinheit in entgegen gesetzten
Richtungen hervorstehen und die aufweisen: Randwände, die mit einem Umfang eines
Einlasses des Sensoraufnahmeabschnitts kollidieren, um das Einfügen der
Sensoreinheit zu verhindern, wenn die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt
in einer ungeeigneten Richtung eingefügt wird; und geneigte Wände, die
eine elastische Verformung induzieren, um das Einfügen in die Sensoreinheit
zu ermöglichen,
wenn die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt in einer geeigneten
Richtung eingefügt
wird, und konkave Eingriffsabschnitte, welche die Eingriffshaken
aufnehmen, wenn die Sensoreinheit bis zu einer vorbestimmten Stelle
des Sensoraufnahmeabschnitts in der geeigneten Richtung eingefügt wird.
- (12) Eine Sensoreinheit umfasst: einen Sensorchip, der einen
Sensorhohlraum zum Aufnehmen einer zu erfassenden Flüssigkeit
aufweist, wobei eine untere Fläche
des Sensorhohlraums geöffnet ist,
um die Flüssigkeit
zu empfangen, wobei eine obere Fläche hiervon durch eine Membran
geschlossen ist, und wobei ein piezoelektrisches Element an einer
oberen Fläche
der Membran vorgesehen ist; eine Sensorbasis, an welcher der Sensorchip
montiert und befestigt ist; eine Einheitsbasis mit einer oberen
Fläche
und einer unteren Fläche,
wobei die obere Fläche
eine Vertiefung besitzt, in welcher die Sensorbasis montiert ist;
eine Pressabdeckung, die an der Einheitsbasis montiert und befestigt
ist, um den Sensorchip abzudecken; ein Paar von Anschlussplatten,
das an der Einheitsbasis montiert und befestigt ist und elektrisch
mit einem Paar von Elektroden des Sensorchips verbunden ist; einen
konvexen Positionierabschnitt, der von einem Umfang der Sensorbasis
hervorsteht und durch eine Interferenz mit einem Umfang der Vertiefung
der Einheitsbasis verhindert, dass die Sensorbasis in die Vertiefung
eingefügt
wird, wenn die Sensorbasis in die Vertiefung der oberen Fläche der
Einheitsbasis in einer ungeeigneten Richtung eingefügt wird;
und einen konkaven Positionierabschnitt, der an dem Umfang der Vertiefung
der Einheitsbasis vorgesehen ist und den konvexen Positionierabschnitt empfängt, wenn
die Sensorbasis in die Vertiefung der oberen Fläche der Einheitsbasis in einer
ungeeigneten Richtung eingefügt
wird.
- (13) Eine Sensoreinheit, umfassend: einen Sensorchip, der einen
Sensorhohlraum zum Empfangen zu erfassender Flüssigkeit besitzt, wobei eine untere
Fläche
des Sensorhohlraums geöffnet
ist, um die Flüssigkeit
zu empfangen, und wobei eine obere Fläche hiervon durch eine Membran
geschlossen ist, und wobei ein piezoelektrisches Element an einer
oberen Fläche
der Membran vorgesehen ist; eine Sensorbasis, an der Sensorchip
montiert und befestigt ist; eine Einheitsbasis mit einer oberen
Fläche
und einer unteren Fläche, wobei
die Sensorbasis an der oberen Fläche montiert
ist; eine Pressabdeckung, die an der Einheitsbasis montiert und
befestigt ist, um den Sensorchip abzudecken; ein Paar von Anschlussplatten,
das an der Einheitsbasis montiert und befestigt ist und elektrisch
mit einem Paar von Elektroden des Sensorchips verbunden ist; zwei
Montierlöcher,
die in jeder der Anschlussplatten gebildet sind, wobei ein Abstand
zwischen den Montierlöchern
einer der Anschlussplatten gleich einem Abstand zwischen den zwei
Montierlöchern
der anderen Anschlussplatte ist; vier Stützstifte, die unter praktisch
rechten Winkeln an der Einheitsbasis hervorstehen und in die Montierlöcher der Anschlussplatten
eingefügt
sind. Einen Abstand zwischen den Stützstiften, die vertikal unter
den praktisch rechteckigen Winkeln angeordnet sind, ist gleich dem
Abstand zwischen den zwei Montierlöchern jeder der Anschlussplatten,
und ein Abstand zwischen den Stützstiften,
die horizontal angeordnet sind, unterscheidet sich von dem Abstand
zwischen den zwei Montierlöchern
jeder der Anschlussplatten.
- (14) Eine Sensoreinheit umfasst: einen Sensorchip, der einen
Sensorhohlraum zum Empfangen von zu erfassender Flüssigkeit
besitzt, wobei eine untere Fläche
des Sensorhohlraums geöffnet
ist, um die Flüssigkeit
zu empfangen, und wobei eine obere Fläche hiervon durch eine Membran
geschlossen ist, und wobei ein piezoelektrisches Element an einer
oberen Fläche
der Membran vorgesehen ist; eine Sensorbasis, an welcher der Sensorchip
montiert und befestigt ist; eine Einheitsbasis mit einer oberen
Fläche
und einer unteren Fläche,
wobei die obere Fläche
eine Vertiefung besitzt, in welcher die Sensorbasis montiert ist;
eine Pressabdeckung, die an der Einheitsbasis montiert und befestigt
ist, um den Sensorchip abzudecken; ein Paar von Anschlussplatten,
das an der Einheitsbasis montiert und befestigt ist und elektrisch
mit einem Paar von Elektroden des Sensorchips verbunden ist; einen
Positioniervorsprung, der von einer unteren Fläche der Pressabdeckung hervorsteht
und durch eine Interferenz mit einem Umfang der Vertiefung der Einheitsbasis
verhindert, dass die Abdeckung an der oberen Fläche der Einheitsbasis eingebaut
wird, wenn die Pressabdeckung in der oberen Fläche der Einheitsbasis in einer
ungeeigneten Richtung eingebaut wird; und einen konkaven Positionierabschnitt,
der an dem Umfang der Vertiefung der Einheitsbasis vorgesehen ist
und den Positioniervorsprung empfängt, wenn die Pressabdeckung an
der oberen Fläche
der Einheitsbasis in einer geeigneten Richtung zusammengebaut ist.
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Vorteile
der oben genannten Anordnungen sind beispielsweise wie folgt.
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Da
das Dichtelement (bevorzugt ein ringförmiges Dichtelement), das Elastizität besitzt,
zwischen der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand eingelegt
ist und die Sensoreinheit gegen den Sensoraufnahmeabschnitt durch
die Pressfeder gepresst ist, so dass die Sensoreinheit und die Sensoraufnahmewand
abgedichtet sind, während
das Dichtelement verformt wird, ist es möglich, den Zusammenbau mehr
zu vereinfachen, wenn die Sensoreinheit zuvor zusammengebaut wird
und die Sensoreinheit später
in dem Behälterkörper montiert
wird, verglichen mit einem Falle des Verwendens eines Haftmittels.
Da zusätzlich
die Abmessungsvariation zwischen Teilen durch die Elastizität des Dichtelements absorbiert
werden kann, ist es möglich,
sicher ein Abdichten durch einen einfachen Zusammenbau auszuführen. Da
ferner der Flüssigkeits-haltende
Raum, der durch das Dichtelement abgedichtet ist, auf der Vorderseite
(der geöffneten
Seite) des Sensorhohlraums gebildet ist, wird die Sensoreinheit
nicht durch eine Fluktuation der Tinte oder durch Luftblasen in der
Tinte beeinflusst.
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Wenn
darüber
hinaus die Pressabdeckung zum Schützen des Sensorchips an der
oberen Seite des Sensorchips vorgesehen ist und die Last der Pressfeder
auf die Einheitsbasis durch die Pressabdeckung wirkt, ist es möglich, leicht
eine erforderliche Abdichtleistung und Schwingungsleistung zu erzielen,
ohne den Sensorchip zu beeinträchtigen.
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Da
zusätzlich
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur an zumindest einem Satz
von Sätzen
der Sensoreinheit und des Behälterkörpers, der Sensorbasis
und der Einheitsbasis, der Einheitsbasis und der Anschlussplatte
und der Einheitsbasis und der Pressabdeckung vorgesehen ist, ist
es möglich, die
Teile sauber zusammenzubauen und die Zusammenbaukomplexität zu verbessern.
Somit ist es möglich,
den Ertrag und die Produktivität
zu verbessern.
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Wenn
darüber
hinaus die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt in der unangemessenen
Richtung eingefügt
wird, kollidieren die Randwände
der Eingriffshaken mit dem Umfang des Einlasses des Sensoraufnahmeabschnitts,
so dass die Sensoreinheit nicht eingefügt werden kann. Wenn die Sensoreinheit
in den Sensoraufnahmeabschnitt in der angemessenen Richtung eingefügt wird,
schreiten die Eingriffshaken in die hintere Seite des Sensoraufnahmeabschnitts
vor, während
sie die beiden Seitenwände
des konkaven Sensorabschnitts durch geneigte Wände nach außen verformen, so dass die Sensoreinheit
eingefügt
werden kann (die Eingriffshaken selbst können elastisch durch die geneigten Wände verformt
werden, um das Einfügen
der Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt zu ermöglichen).
Wenn zusätzlich
die Sensoreinheit bis zu der vorbestimmten Stelle des Sensoraufnahmeabschnitts
in der angemessenen Richtung eingefügt wird, werden die Eingriffshaken
in den konkaven Eingriffsabschnitten aufgenommen. Wenn die Eingriffshaken
in den konkaven Eingriffsabschnitten aufgenommen werden, ist es
bevorzugt, eine übermäßige Interferenz
zwischen den Eingriffshaken und den konkaven Eingriffsabschnitten
zu vermeiden. Dementsprechend ist es möglich, vorab zu verhindern, dass
die Sensoreinheit falsch in den Sensoraufnahmeabschnitt in einer
um 180° gedrehten
Richtung eingefügt
wird.
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Da
in diesem Falle die Eingriffshaken auf beiden Seiten der Sensoreinheit
vorgesehen sind und die konkaven Eingriffsabschnitte an beiden Seitenwänden des
Sensoraufnahmeabschnitts vorgesehen sind, ist es, wenn ein Flüssigkeitssammelraum
des Behälterkörpers auf
der gegenüberliegenden
Seite der hinteren Wand des Sensoraufnahmeabschnitts vorhanden ist,
möglich,
die Fehlzusammenbauverhinderungsfunktion auszuüben, ohne den Flüssigkeitssammelraum
zu vermindern, das heißt
ohne den Flüssigkeitssammelraum
zu beeinträchtigen.
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Wenn
zusätzlich
der Zusammenbau angemessen abgeschlossen wird, werden die konkaven Eingriffsabschnitte
mit den Eingriffshaken in Eingriff gebracht, während eine übermäßige Interferenz vermieden
wird, und daher beeinträchtigt
das Ineingriffbringen nicht die Schwingeigenschaften der Sensoreinheit
und den Verformungszustand des Dichtelements infolge der Pressfeder.
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Da
ferner die Eingriffshaken von beiden Seitenflächen der Pressabdeckung oder
der Einheitsbasis hervorstehen, ist es möglich, den Fehlzusammenbau
zu verhindern, ohne den Sensorchip zu beeinträchtigen.
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Wenn
darüber
hinaus die Sensorbasis in die Vertiefung der Einheitsbasis in der
unangemessenen Richtung eingefügt
wird, besteht eine Interferenz zwischen dem konvexen Positionierabschnitt
und dem Umfang der Vertiefung der Einheitsbasis, so dass die Sensorbasis
nicht eingefügt
werden kann. Wenn zusätzlich
die Sensorbasis in die Vertiefung der Einheitsbasis in der angemessenen
Richtung eingefügt wird,
wird der konvexe Positionierabschnitt in dem konkaven Positionierabschnitt
aufgenommen, so dass die Sensorbasis eingefügt werden kann. Dementsprechend
wird die Sensorbasis in der Einheitsbasis nicht in einer falschen
Richtung fixiert.
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Darüber hinaus
werden die Anschlussplatten durch Einfügen zweier Stützstifte
der Einheitsbasis in die zwei Montierlöcher positioniert. Wenn dabei
die Abstände
zwischen zwei benachbarten Stützstiften auf
den vier Stützstiften
sowohl in einer vertikalen Richtung als auch in einer horizontalen
Richtung dieselben sind, kann die Anschlussplatte an der Einheitsbasis
in einer unangemessenen Ausrichtung (in der unangemessenen Richtung),
in welcher die Anschlussplatte um 90° rotiert ist, angebaut werden.
Da im Gegensatz hierzu der Abstand zwischen den vertikal benachbarten
Stützstiften
und der Abstand zwischen den horizontal benachbarten Stützstiften
unterschiedlich voneinander sind und nur der Abstand zwischen den
vertikal benachbarten Stützstiften gleich
zu dem Abstand der Montierlöchern
der Anschlussplatte ist, können
nur die zwei Stützstifte,
die vertikal angeordnet sind, in die zwei Montierlöcher der
Anschlussplatte eingefügt
werden. In anderen Worten kann die Anschlussplatte an den Stützstiften, die
vertikal angeordnet sind, angebracht werden, kann jedoch nicht an
den Stützstiften,
die horizontal angeordnet sind, angebracht werden. Dementsprechend
ist es möglich,
einen Fehler in der Montierrichtung zu verhindern.
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Wenn
ferner die Pressabdeckung an der oberen Fläche der Einheitsbasis in der
unangemessenen Richtung zusammengebaut wird, gibt es eine Interferenz
zwischen dem Positioniervorsprung und dem Umfang der Vertiefung
der Einheitsbasis, so dass die Pressabdeckung nicht zusammengebaut werden
kann. Wenn zusätzlich
die Pressabdeckung an der oberen Fläche der Einheitsbasis in der
angemessenen Richtung zusammengebaut wird, wird der Positioniervorsprung
in dem konkaven Positionierabschnitt aufgenommen, so dass die Pressabdeckung zusammengebaut
werden kann. Dementsprechend wird die Pressabdeckung in der Einheitsbasis
nicht in einer falschen Richtung zusammengebaut.
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Die
oben genannten Vorteile und weitere Vorteile werden ausführlicher
unter Bezugnahme auf die in den begleitenden Zeichnungen gezeigten,
beispielhaften, nicht beschränkenden
Ausführungsformen
diskutiert.
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den in den japanischen
Patentanmeldungen Nr. 2005-103265 (eingereicht am 31. März 2005), 2005-140437
(eingereicht am 12. Mai 2005) und 2005-380293 (eingereicht am 28.
Dezember 2005) enthaltenden Gegenstand, wie jeweils vollständig durch
Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingeschlossen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht, die einen schematischen Aufbau einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
(eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung)
zeigt, welche eine Tintenpatrone (Behälter) gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt.
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2 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, die einen schematischen
der Tintenpatrone gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, die den Aufbau einer Sensoreinheit,
einer Feder, einer Abdichtabdeckung und einer Leiterplatte in der
Tintenpatrone gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine explosionsartige Perspektivansicht
der Sensoreinheit in der Tintenpatrone.
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5 ist eine explosionsartige Perspektivansicht
der Sensoreinheit, betrachtet unter einem Winkel, der sich von demjenigen
aus 4 unterscheidet.
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6 ist
eine Frontansicht eines Abschnitts, in welchem die Sensoreinheit
und die Feder in einem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt zusammengebaut
werden.
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7 ist
eine entlang einer Linie VII-VII in 6 geführte Schnittansicht.
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8 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts, in welchem die Sensoreinheit
und die Feder in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt zusammengebaut
werden, betrachtet von einer Vorderseite.
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9 ist
eine horizontale Querschnittsansicht von der in 8 gezeigten.
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10A und 10B sind
Ansichten, die zum Erläutern
einer Beziehung zwischen den Abmessungen von Hauptteilen der Sensoreinheit
verwendet werden, wobei 10A eine Draufsicht
einer Anschlussplatte ist, und 10B ist
eine Draufsicht einer Einheitsbasis und einer Sensorbasis.
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11 ist
eine Schnittansicht von Hauptteilen der Sensoreinheit.
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12 ist
eine entlang einer Linie XII-XII in 11 geführte Schnittansicht.
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13 ist
eine Schnittansicht eines modifizierten Beispiels der vorliegenden
Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend
wird eine Tintenpatrone (Flüssigkeitsbehälter) mit
einer Flüssigkeitserfassungsfunktion
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
einen schematischen Aufbau einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
(Flüssigkeitsausstoßvorrichtung),
die eine Tintenpatrone gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet. In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 1 einen Schlitten. Der Schlitten 1 wird
durch ein Führungselement 4 geführt und
durch einen Schlittenmotor 2 über einen Steuerriemen 3 angetrieben,
um in einer Axialrichtung einer Druckplatte 5 hin- und
herbewegt zu werden.
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf 12 ist an dem Schlitten 1 derart
montiert, um einem Aufzeichnungsblatt 6 zugewandet zu sein,
und eine Tintenpatrone 100 zum Fördern von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 12 ist
lösbar
an dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 12 montiert.
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Ein
Abdeckelement 13 ist einer Homeposition (einer rechte Seite
in der Zeichnung) vorgesehen, die eine Nichtdruckregion der Aufzeichnungsvorrichtung
ist. Das Abdeckelement 13 ist durch eine Düsenbildungsfläche des
Aufzeichnungskopfes 12 gepresst, wenn der Aufzeichnungskopf 12,
der an dem Schlitten 1 montiert ist, in die Homeposition
bewegt ist, um einen umschlossenen Raum mit der Düsen-bildenden
Fläche
zu bilden. Zusätzlich
ist eine Pumpeneinheit 10 zum Aufbringen eines negativen Drucks
auf den umschlossenen Raum, der durch das Abdeckelement 13 gebildet
ist, zum Ausführen
einer Reinigung unterhalb des Abdeckelements 13 vorgesehen.
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Darüber hinaus
ist eine Wischeinrichtung 11 mit einer elastischen Platte
wie Gummi in der Nähe einer
Druckregion des Abdeckelements 13 vorgesehen und schreitet
beispielsweise in einer horizontalen Richtung eine Bewegungsstelle
vor und zurück, so
dass wenn erforderlich die Düsen-bildende
Fläche des
Aufzeichnungskopfes 12 gereinigt wird, wenn der Schlitten 1 zu
dem Abdeckelement 13 hin- und herbewegt wird.
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2 ist
eine Perspektivansicht, die einen schematischen Aufbau der Tintenpatrone 100 zeigt. In
der Tintenpatrone 100 ist eine Sensoreinheit 200 aufgenommen,
die ein Hauptelement zum Ausführung
der Flüssigkeitserfassungsfunktion
ist.
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Die
Tintenpatrone 100 besitzt ein Patronengehäuse (Behälterkörper) 101,
der aus Harz hergestellt ist und einen Tintenspeicherabschnitt (nicht
gezeigt) aufweist, und eine Abdeckung 102, die aus Harz
hergestellt ist und an dem Patronengehäuse 101 montiert ist,
um eine untere Endfläche
des Patronengehäuses 101 abzudecken.
Die Abdeckung 102 schützt
verschiedene Arten von Abdichtfilmen, die an der unteren Endfläche des
Patronengehäuses 101 angebracht
sind. Ein Tintenlieferabschnitt 103 steht von der unteren
Endfläche des
Patronengehäuses 101 hervor,
und ein Abdeckfilm 104 zum Schützen einer Tintenlieferöffnung (Tintenauslassöffnung,
nicht gezeigt) ist an der unteren Endfläche des Tintenlieferabschnitts 103 angebracht.
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Zusätzlich ist
ein konkaver Sensoraufnahmeabschnitt (Sensoraufnahmeabschnitt) 110 zum Aufnehmen
der Sensoreinheit 200 in einer schmalen Seitenfläche des
Patronengehäuses 101 vorgesehen,
und die Sensoreinheit 200 und eine Druckschraubenfeder
(Pressfeder) 300 sind in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 aufgenommen.
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Die
Druckschraubenfeder (nachfolgend als Feder bezeichnet) 300 stellt
eine Abdichteigenschaft zwischen der Sensoreinheit 200 und
dem Patronengehäuse 101 durch
Pressen der Sensoreinheit 200 zu einer Sensoraufnahmewand 120 (siehe 7 und 8)
eines inneren Bodens eines konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 zum
Verformen eines Abdichtrings 270 sicher.
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Der
konkave Sensoraufnahmeabschnitt 110 ist an der schmalen
Seitenfläche
des Patronengehäuses 101 geöffnet, so
dass die Sensoreinheit 200 und die Feder 300 durch
eine an der Seitenfläche vorgesehene Öffnung eingefügt werden.
Ferner ist die Öffnung
des konkaven Sensoraufnahmeschnitts 110 an der Seitenfläche durch
eine Abdichtabdeckung 400 geschlossen, an welcher eine
Platte 500 auf der Außenseite
hiervon aufgebracht ist.
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3 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, die den Aufbau der Sensoreinheit 200,
der Feder 300, der Abdichtabdeckung 400 und der
Platte 500 zeigt. Zusätzlich
ist 4 eine explosionsartige Perspektivansicht
der Sensoreinheit 200, 5 ist eine
explosionsartige Perspektivansicht der Sensoreinheit 200,
betrachtet unter einem Winkel, der sich von demjenigen aus 4 unterscheidet, 6 ist eine
Frontansicht eines Abschnitts, in welchem die Sensoreinheit 200 und
die Feder 300 in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 eingebaut
sind, 7 ist eine entlang einer Linie VII-VII in 6 geführte Schnittansicht, 8 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts, in welchem die Sensoreinheit 200 und
die Feder 300 in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 zusammengebaut
werden, betrachtet von einer Vorderseite, 9 ist eine
horizontale Schnittansicht von der in 8 gezeigten, 10 ist eine Draufsicht, die zum Erläutern einer
Beziehung zwischen den Abschnitt und der Hauptteile der Sensoreinheit
verwendet wird, 11 ist eine Querschnittsansicht
der Hauptteile der Sensoreinheit 200, und 12 ist
eine entlang einer Linie XII-XII in 11 geführt Schnittansicht.
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Wie
in 7 und 8 gezeigt, ist die Sensoraufnahmewand
120 zum Aufnehmen des unteren Endes der Sensoreinheit 200 an
dem inneren Boden des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 des Patronengehäuses 101 vorgesehen.
An einer ebenen oberen Fläche
der Sensoraufnahmewand 120 ist die Sensoreinheit 120 montiert,
und ein Abdichtring (ringförmiges
Dichtelement) 270, das an dem unteren Ende der Sensoreinheit 200 gelegen
ist, ist in engem Kontakt mit der Sensoraufnahmewand 120 durch
die Elastizität
der Feder.
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Stromaufwärts und
stromabwärts
gelegene Sensorspeicherkammern 122 und 123, die
auf der recht und der linken Seite der Trennwand 127 gelegen
sind (siehe 8), sind auf der unteren Seite
der Sensoraufnahmewand 120 vorgesehen, und ein Paar kontinuierlicher
Löcher
(Kanäle) 132 und 133 ist in
der Sensoraufnahmewand 120 in Entsprechung zu den Sensorspeicherkammern 122 und 123 vorgesehen.
Obgleich nicht gezeigt, ist ein Lieferkanal (Lieferdurchgang) zum
Liefern der gespeicherten Tinte nach außen in dem Patronengehäuse 101 vorgesehen.
Die Sensorspeicherkammern 122 und 123 und die
Sensoreinheit 200 sind in der Nähe des Endes des Lieferkanals
(in der Nähe
der Tintenlieferöffnung) vorgesehen.
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In
diesem Falle kommuniziert die stromaufwärts gelegene Speicherkammer 122 mit
einem stromaufwärts
gelegenen Lieferdurchgang durch eine Kommunikationsmündung 124,
und die stromabwärts
gelegene Sensorspeicherkammer 123 kommuniziert mit einem
stromaufwärts
gelegenen Lieferdurchgang nahe zu der Tintenlieferöffnung durch eine
Kommunikationsmündung 125.
Zusätzlich
sind die unteren Flächen
der Sensorspeicherkammern 122 und 123 geöffnet, nicht
durch eine steife Wand abgedichtet. Die Öffnungen der Sensorspeicherkammer 122 und 123 sind
durch einen Abdichtfilm 105 bedeckt, der aus Harz hergestellt
ist.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt,
umfasst die Sensoreinheit: eine plattenförmige Einheitsbasis 210,
die aus Harz hergestellt ist und eine Vertiefung 211 an der
oberen Fläche
hiervon besitzt; eine plattenförmige
Sensorbasis 220, die aus Metall hergestellt ist und in
der Vertiefung 211 der oberen Fläche der Einheitsbasis 110 aufgenommen
ist; einen Sensorchip 230, der an der oberen Fläche der
Sensorbasis 220 montiert und befestigt ist; einen Haftmittelfilm 240 zum Anhaften
der Sensorbasis 220 an der Einheitsbasis 210;
ein Paar von Anschlussplatten 250, welche dieselbe Form
besitzen und an einer oberen Seite der Einheitsbasis 210 vorgesehen
sind; eine Pressabdeckung 260, die an der Anschlussplatte 250 gelegen ist;
und den Abdichtring 270, der aus Gummi hergestellt und
unterhalb der Einheitsbasis 210 vorgesehen ist.
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Nun
werden diese Teile im Detail beschrieben. Wie in 5 gezeigt,
besitzt die Einheitsbasis 210 die Vertiefung 211,
in welche die Sensorbasis 220 in der Mitte der oberen Fläche hiervon
eingefügt ist.
Die Einheitsbasis 110 besitzt ebenso ein Paar von Montierwänden 215,
die von einer oberen Wand 214 auf der Außenseite
der oberen Wand 214, welche die Vertiefung 211 umgibt,
hervorstehen. Die Montierwände 215 sind
einander über
die Vertiefung 211 zugewandt, und vier Stützstifte 216 sind
an den Montierwänden 215 in
vier Ecken der Einheitsbasis 210 vorgesehen.
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Zusätzlich sind,
wie in 4 gezeigt, ein eingangsseitiger
Kanal 212 und ein ausgangsseitiger Kanal 213,
die durch kreisförmige
Durchgangslöcher ausgeformt
sind, in der Bodenwand der Vertiefung 211 gebildet. Diese
Kanäle 212 und 213 dienen
als Flüssigkeitsspeicherraum.
Ferner ist ein länglicher, konvexer
Abschnitt 219, auf welchen der Abdichtring 270 ausgesetzt
ist, an der unteren Fläche
der Einheitsbasis 210 vorgesehen. Der eingangsseitige Kanal 212 und
der ausgangsseitige Kanal 213 verlaufen durch den konvexen
Abschnitt 219. Der Abdichtring 270 ist aus einer
Ringdichtung gebildet, die aus Gummi hergestellt ist, und besitzt
einen ringförmigen,
konvexen Abschnitt mit einem halbkreisförmigen Querschnitt an der unteren
Fläche
(siehe 11).
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Die
Sensorbasis 220 ist aus einer Metallplatte wie einem rostfreien
Metall mit einer Steifigkeit gebildet, die höher ist als diejenige von Harz,
um die akustischen Eigenschaften des Sensors zu verbessern. Die
Sensorbasis 220 besitzt die Form einer rechteckigen Platte,
deren vier Ecken abgeschrägt sind,
und umfasst einen eingangsseitigen Kanal 222 und einen
ausgangsseitigen Kanal 223, die durch zwei Durchgangslöcher ausgeformt
sind, und entsprechend zu dem Eingangsseitigen Kanal 212 und dem
ausgangsseitigen Kanal 213 der Einheitsbasis 200 stehen.
Diese Kanäle 222 und 223 dienen
ebenso als Flüssigkeitsspeicherraum.
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Eine
Haftmittelschicht 242 ist an der oberen Fläche der
Sensorbasis 220 beispielsweise durch die Anhaftung eines
doppelseitigen Haftmittelfilms, Beschichtung eines Haftmittels oder
dergleichen gebildet, und der Sensorchip 230 ist an der
Haftmittellage 242 montiert und befestigt.
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Wie
in 7, 8 und 11, besitzt
der Sensorchip 230 einen Sensorhohlraum 232, der
die zu erfassende Tinte (Flüssigkeit)
aufnimmt. Die untere Fläche
des Sensorhohlraums 232 ist geöffnet, um der Tinte zu ermöglichen,
aufgenommen zu werden, und die obere Fläche hiervon ist durch eine
Membran 233 geschlossen. Ein piezoelektrisches Element 234 ist
an der oberen Fläche
der Membran 233 vorgesehen.
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Wie
in 11 und 12, umfasst
der Sensorchip 230: einen Chip 231, der aus Keramik
hergestellt ist und den Sensorhohlraum 232, d.h. eine kreisförmige Öffnung,
besitzt, die in seiner Mitte gelegen ist; die Membran 233,
die auf die obere Fläche des
Chipkörpers 233 laminiert
ist und die Bodenwand des Sensorhohlraums 232 bildet; das
piezoelektrische Element 234, das auf die Membran 233 laminiert
ist, und Elektroden 235 und 236, die auf den Chipkörper 231 laminiert
sind.
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Der
Chipkörper 231 des
Sensorchips 230 besitzt eine zweilagige Struktur mit einer
ersten Lage 231A auf der Seite der Sensorbasis 220 und
einer zweiten Lage 231B auf der Seite der Membran 233. Zwei
kreisförmige
Löcher 231h,
die Abschnitte der stromaufwärts
gelegenen und stromabwärts
gelegenen Kanäle
bilden, sind in der ersten Lage 231A vorgesehen. Der Sensorhohlraum 232 ist
nur in der zweiten Lage 231B gebildet. In diesem Falle
besitzt der Sensorhohlraum 232 der zweiten Lage 231B eine längliche
Kreisform (längliche
Form), so dass die zwei Löcher 231h der
ersten Lage 231A innerhalb der länglichen Kreisform gelegen
sind. Die Löcher 231h der
ersten Lage 231A sind derart gebildet, um den eingangsseitigen
Kanal 222 und den ausgangsseitigen Kanal 223 der
Sensorbasis 220 zu überlappen.
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Obgleich
nicht gezeigt, umfass das piezoelektrische Element 234 eine
obere und eine untere Elektrodenlage, die mit den jeweiligen Elektroden 235 und 236 verbunden
sind, und eine zwischen der oberen und der unteren Elektrodenlage
laminierte, piezoelektrische Lage. Das piezoelektrische Element 234 dient
dazu, ein Tintenende durch eine Eigenschaftsdifferenz entsprechend
der Anwesenheit der Tinte in dem Sensorhohlraum 232 zu
bestimmen. Als Material der piezoelektrischen Lage können Bleizirkonattitanat
(PZT), Bleilanthanzirkoniumtitanat (PLZT) oder ein bleifreier piezoelektrischer
Film verwendet werden.
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Der
Sensorchip 230 ist integral an der Sensorbasis 220 durch
die Haftmittellage 242 durch Montieren der unteren Fläche des
Chipkörpers 231 auf die
Mitte der oberen Fläche
der Sensorbasis 220 befestigt, und die Sensorbasis 220 und
der Sensorchip 230 sind durch die Haftmittellage 242 abgedichtet. Zusätzlich kommunizieren
die eingangsseitigen Kanäle 222 und 212 und
die ausgangsseitigen Kanäle 223 und 213 der
Sensorbasis 220 und der Einheitsbasis 210 mit
dem Sensorhohlraum 232 des Sensorchips 230. Durch
diesen Aufbau tritt die Tinte in den Sensorhohlraum 232 durch
die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222 ein
und wird von dem Sensorhohlraum 232 durch die ausgangsseitigen
Kanäle 223 und 213 ausgestoßen.
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Die
Metallsensorbasis 220, an welcher der Sensorchip 230 montiert
ist, ist in der Vertiefung 211 der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 aufgenommen. Zusätzlich sind die Sensorbasis 220 und
die Einheitsbasis 210 integral aneinander angehaftet, indem
der Haftmittelfilm 240, der aus Harz hergestellt ist, über die
Sensorbasis 220 und die Einheitsbasis 210 platziert
ist (siehe 11).
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In
anderen Worten besitzt der Haftmittelfilm 240 eine Öffnung 241 in
der Mitte hiervon und deckt die Sensorbasis 220 in einem
Zustand ab, dass die Sensorbasis 220 in der Vertiefung 211 der
oberen Fläche
der Einheitsbasis 210 aufgenommen ist, um den Sensorchip 230 von
der Öffnung 241 freizulegen. Zusätzlich ist
die inneren Umfangsseite des Haftmittelfilms 240 an der
oberen Fläche
der Sensorbasis 220 durch die Haftmittellage 242 angehaftet,
und die äußere Umfangsseite hiervon
ist an der oberen Wand 214, welche die Vertiefung 211 der
Einheitsbasis 210 umgibt, angehaftet, d.h. der Haftmittelfilm 240 ist über die
oberen Flächen
der zwei Teile (der Sensorbasis 220 und der Einheitsbasis 210)
angehaftet, so dass die Sensorbasis 220 und die Einheitsbasis 210 aneinander
angehaftet und abgedichtet sind.
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In
diesem Falle steht die obere Fläche
der Sensorbasis 220 von der Vertiefung 211 der
Einheitsbasis 210 nach oben hervor, und der Haftmittelfilm 240 ist
an der oberen Fläche
der Sensorbasis 220 in einer Position angehaftet, die höher ist
als eine Anhaftposition der oberen Wand 214, welche die
Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 umgibt. Die
Höhe der Filmanhaftfläche der
Sensorbasis 220 ist höher
eingestellt als die Höhe
der Filmanhaftfläche
der Einheitsbasis 210, so dass die Sensorbasis 220 zu
der Einheitsbasis 210 durch den Haftmittelfilm 240 unter Einsatz
einer Stufe gepresst werden kann. Dementsprechend kann die Fixierung
der Sensorbasis 220 an der Einheitsbasis 210 verstärkt werden,
und die Sensorbasis 220 kann stabil an der Einheitsbasis 210 ohne
Rütteln
montiert werden.
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Zusätzlich umfasst,
wie in 4 und 5 gezeigt,
jede Anschlussplatte 250 einen bandförmigen Plattenabschnitt 253,
ein Federstück 252,
das von dem Seitenrand des Plattenabschnitts 253 hervorsteht,
Montierlöcher 253,
die in den jeweiligen Seiten des Plattenabschnitts 251 gebildet
sind, und Biegestücke,
die an jeweiligen Seiten des Plattenabschnitts 251 gebildet
sind, und ist an den oberen Flächen
der Montierwände 215 der
Einheitsbasis 210 in einem Zustand vorgesehen, dass die
Stützstifte 216 in
die Montierlöcher 253 eingefügt sind.
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Ferner
werden durch Montieren der Pressabdeckung 260 an den Anschlussplatten 250 die Anschlussplatten 250 zwischen
dem Einheitsgehäuse 210 und
der Pressabdeckung 260 eingelegt, und in diesem Zustand
sind die Federstücke 252 in
Kontakt mit und elektrisch verbunden mit den Elektroden 235 und 236 der
oberen Fläche
des Sensorchips 230. Die Pressabdeckung 260 ist
ein ebener Rahmen, der an den oberen Flächen der Montierwände 215 der
Einheitsbasis 210 durch die Anschlussplatten 250 montiert
sind.
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Die
Pressabdeckung 260 umfasst eine ebene Platte 261,
die an den oberen Flächen
der Montierwände 215 der
Einheitsbasis 210 durch die Plattenabschnitte 253 der
Anschlussplatten 250 montiert ist, vier Montierlöcher 262,
die in vier Ecken der ebenen Platte 261 vorgesehen und
in die die Stützstifte 216 der
Einheitsbasis 210 eingelegt werden, eine stehende Wand 263,
die in der Mitte der oberen Fläche
der ebenen Platte 261 vorgesehen ist, einen in der Wand 263 vorgesehenen
Federaufnahmeabschnitt 264 und konkave Abschnitte 265,
die als Entlastungsabschnitte dienen, welche jeweils den Federstücken 252 der
Anschlussplatten 250 ermöglichen, elastisch verformt
zu werden. Die Pressabdeckung 260 ist an der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 montiert, während sie die Anschlussplatten 250 nach
unten drückt.
Die Pressabdeckung 260 schützt die Sensorplatte 220 und
den Sensorchip 230, die in der Vertiefung 211 der
oberen Fläche
der Einheitsbasis 210 aufgenommen sind.
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Um
die Sensoreinheit 200 unter Einsatz der oben genannten
Teile zusammenzubauen, wird zuerst die Haftmittellage 242 an
annähernd
der gesamten oberen Fläche
der Sensorbasis 220 gebildet, und der Sensorchip 230 wird
an der Haftmittellage 242 montiert, so dass der Sensorchip 230 und
die Sensorbasis 220 integral aneinander angehaftet und durch
die Haftmittellage 242 abgedichtet sind.
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Als
nächstes
wird die Sensorbasis 220, die integral mit dem Sensorchip 230 geformt
ist, in der Vertiefung 211 der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 aufgenommen, und in diesem Zustand wird
der Haftmittelfilm 240 derart montiert, dass die innere Umfangsseite
des Haftmittelfilms 240 an der oberen Fläche der
Sensorbasis 220 durch die Haftmittellage 242 angehaftet
ist, und die äußere Umfangsseite hiervon
wird an der oberen Wand 214, welche die Vertiefung 211 der
Einheitsbasis 210 umgibt, angehaftet. Dementsprechend werden
die Sensorbasis 220 und die Einheitsbasis 210 integral
aneinander angehaftet und durch den Haftmittelfilm 240 abgedichtet.
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Als
nächstes
werden die Anschlussplatten 250 an der Einheitsbasis 210 vorgesehen,
während die
Stützstifte 216 der
Einheitsbasis 210 in die Montierlöcher 253 eingefügt werden
und die Pressabdeckung 260 daran montiert wird. Zusätzlich kann
in jeglichem Schritt des Zusammenbaus der Sensoreinheit 200 der
Abdichtring 270 auf den konvexen Abschnitt 219 der
unteren Fläche
der Einheitsbasis 210 aufgesetzt werden. Dementsprechend
ist es möglich, die
Sensoreinheit 200 zusammenzubauen.
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Die
Sensoreinheit 200 ist wie oben beschrieben aufgebaut und
wird in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 210 des Patronengehäuses 100 zusammen
mit der komprimierten Feder 300 aufgenommen. In diesem
Zustand presst die Feder 300 die Pressabdeckung 260 nach
unten, so dass der an der unteren Fläche der Einheitsbasis 210 vorgesehene Abdichtring 270 verformt
wird und in Kontakt mit der Sensorwand 120 in dem konkaven
Sensoraufnahmeabschnitt 110 kommt. Somit ist es möglich, die
Abdichteigenschaften zwischen der Sensoreinheit 200 und
dem Patronengehäuse 101 sicherzustellen.
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Durch
den oben genannten Zusammenbau kommuniziert die stromaufwärts gelegene
Speicherkammer 122 in dem Patronengehäuse 101 mit den eingangsseitigen
Kanälen 212 und 222 in
der Sensoreinheit 200 durch ein Kommunikationsloch (Verbindungskanal) 132 der
Sensoraufnahmewand 120, und die stromabwärts gelegene
Speicherkammer 123 in dem Patronengehäuse 101 kommuniziert
mit den ausgangsseitigen Kanälen 213 und 223 in
der Sensoreinheit 200 durch ein Kommunikationsloch (Verbindungskanal) 133 der
Sensoraufnahmewand 120 unter der Bedingung, dass die Abdichteigenschaft
sichergestellt ist. Zusätzlich
sind die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222,
der Sensorhohlraum 232, die ausgangsseitigen Kanäle 223 und 213 in
dem Lieferkanal des Patronengehäuses 101 vorgesehen
und in Reihe in dieser Reihenfolge von der stromaufwärts gelegenen
Seite kommend angeordnet.
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Dabei
umfasst der stromaufwärts
gelegene Kanal, der mit dem Sensorhohlraum 232 verbunden ist,
die stromaufwärts
gelegene Speicherkammer 122 mit einem Kanalquerschnitt,
das Kommunikationsloch 132 und die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222 mit
einem geringen Kanalquerschnitt in der Sensoreinheit 200 (stromaufwärts gelegener
schmaler Kanal). Der stromabwärts
gelegene Kanal, der mit dem Sensorhohlraum 232 verbunden
ist, umfasst die stromabwärts
gelegene Speicherkammer 123 mit einem großen Kanalquerschnitt,
das Kommunikationsloch 133 und die ausgangsseitigen Kanäle 213 und 223 mit
einem geringen Kanalquerschnitt in der Sensoreinheit 200 (stromabwärts gelegener
schmaler Kanal).
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Dementsprechend
strömt
die aus der stromaufwärts
gelegenen Seite des Lieferdurchgangs ausströmende Tinte in die stromaufwärts gelegene
Speicherkammer 122 durch ein Einführloch 124 und tritt
in den Sensorhohlraum 232 durch den stromaufwärts gelegenen
Kommunikationspfad (das Kommunikationsloch 132 und die
eingangsseitigen Kanäle 212 und 222)
ein. Dann wird die Tinte von dem Sensorhohlraum 232 zu
dem stromabwärts
gelegenen Kommunikationspfad (den ausgangsseitigen Kanälen 223 und 213)
und der stromabwärts
gelegenen Speicherkammer 123 geliefert und wird zu der
stromaufwärts gelegenen
Seite des Lieferdurchgangs durch einen Ausleitloch 125 ausgestoßen.
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Von
dem mit dem Sensorhohlraum 232 verbundenen Kanälen besitzt
der Kommunikationspfad (die Kommunikationslöcher 132 und 133,
die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222 und
die ausgangsseitigen Kanäle 213 und 223)
einen geringen Kanalquerschnitt, der geringer ist als derjenige
der Speicherkammern 122 und 123.
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Zusätzlich umfasst,
wie in 3 gezeigt, die Abdichtabdeckung 400 zum
Schließen
der Seitenöffnung
des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110: einen konkaven
Abschnitt 402, der in der äußeren Fläche eines plattenförmigen Abdeckkörpers 401 vorgesehen
ist und auf welchen die Leiterplatte 500 gesetzt ist; zwei Öffnungen 403,
die durch die Bodenwand des konkaven Abschnitts 402 verlaufen,
um die Biegestücke 254 der
Anschlussplatten 250 freizulegen; Stifte 406 und 407 zum
Positionieren der Leiterplatte 500; und Eingriffshaken 405,
die von der inneren Fläche
des Abdeckungskörpers 401 hervorstehen,
um mit jeweiligen vorbestimmten Abschnitten des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 in
Eingriff gebracht zu werden. Die Abdichtabdeckung 400 wird
an dem Patronengehäuse 101 in
einem Zustand eingebracht, dass die Sensoreinheit 200 und
die Feder 300 in dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 aufgenommen
werden. Durch Anbringen der Platte 500 an dem konkaven
Abschnitt 402 der Abdichtabdeckung 400 in diesem
Zustand können
die Anschlussplatten 250 elektrisch mit vorbestimmten Kontakten 501 der
Platten 500 verbunden werden. Zusätzlich die Platte 500 eine
Kerbe 506 und ein Loch 507 zum Eingriff mit den
Positionierstiften 406 und 407.
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Als
nächstes
werden Fehlzusammenbauverhinderungsstrukturen beschrieben, die zwischen
der Sensoreinheit 200 und dem Patronengehäuse 101, zwischen
der Sensorbasis 220 und der Einheitsbasis 210,
zwischen der Einheitsbasis 210 und der Anschlussplatte 250 und
zwischen der Einheitsbasis 210 und der Pressabdeckung 260 vorgesehen
sind.
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Die
Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ermöglicht den Zusammenbau nur,
wenn die Teile in einer angemessenen Richtung zusammengebaut werden,
und erlaubt den Zusammenbau nicht, wenn die Teile in einer unangemessenen
Richtung zusammengebaut werden, und zwar durch eine Interferenz zwischen
den Teilen.
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Zunächst wird
die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur diskutiert, die an der
Sensoreinheit 200 und dem Patronengehäuse 101 vorgesehen
ist. Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ist derart aufgebaut,
um ein Einfügen
zu ermöglichen,
wenn die Sensoreinheit 200 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 des
Patronengehäuses 101 in einer
angemessenen Richtung eingefügt
wird, und das Einfügen
durch eine Interferenz zwischen der Sensoreinheit 200 und
dem Patronengehäuse 101 nicht
zu ermöglichen,
wenn die Sensoreinheit 200 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 des Patronengehäuses 101 in
einer unangemessenen Richtung (um 180° umgekehrte Richtung) eingefügt wird.
Wie in 9 gezeigt, sind als Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur
Eingriffshaken 267 an beiden Seitenflächen der Pressabdeckung 260 vorgesehen,
und konkave Eingriffsabschnitt 110k sind an beiden Seitenwänden des
konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen.
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In
anderen Worten stehen die Eingriffshaken 267 von der linken
und der rechten Seitenfläche
der Pressabdeckung 260 (die einen Teil der Sensoreinheit 200 bildet)
hervor, betrachtet in einer Einfügerichtung
der Pressabdeckung 260 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110.
Wenn die Sensoreinheit 200 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 in
einer angemessenen Richtung eingefügt wird, kann die Sensoreinheit 200 in
den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 vorschreiten,
während
die beiden Seitenwände
des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 durch geneigte
Wände 267a nach außen verformt
werden. Wenn im Gegensatz hierzu die Sensoreinheit 200 in
den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 100 in der unangemessenen
Richtung eingefügt
wird, kollidieren Randwände 267b,
die gegenüberliegend
zu den geneigten Wänden 267a gelegen
sind, mit dem Umfang eines Einlasses des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110,
so dass die Sensoreinheit 200 nicht eingefügt werden
kann. Zusätzlich
sind die konkaven Eingriffsabschnitte 110k in den beiden
Seitenwänden
des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen. Wenn die
Sensoreinheit 200 bis zu einer vorbestimmten Stelle des
konkaven Sensorabschnitts 110 eingefügt wird, empfangen die konkaven
Eingriffsabschnitte 110k die Eingriffshaken 267,
während
eine übermäßige Interferenz
vermieden wird (das heißt
ohne starke Kollision).
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In
dem Falle, in welchem die Eingriffshaken 267 an der Sensoreinheit 200 vorgesehen
und die konkaven Eingriffsabschnitte 110k an dem Patronengehäuse 101 vorgesehen
sind, kann das Einfügen der
Sensoreinhit 200 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 in
der unangemessenen Richtung verhindert werden, da die Randwände 267b der
Eingriffshaken 267 mit dem Umfang des Einlasses des konkaven
Sensoraufnahmeabschnitts 110 kollidieren. Im Gegensatz
hierzu wird das Einfügen
der Sensoreinheit 200 in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 in
der angemessenen Richtung ermöglicht,
da die Sensoreinheit in den Sensoraufnahmeabschnitt 110 nach
innen vorschreiten kann, während die
Eingriffshaken 267 eine Verformung der beiden Seitenwände des
konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 nach außen durch
die geneigten Wände 267a induzieren.
Wenn zusätzlich
die Sensoreinheit 200 bis zu der vorbestimmten Stelle des
konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 in der angemessenen
Richtung eingefügt
wird, werden die Eingriffshaken 267 in den konkaven Eingriffsabschnitten 110k aufgenommen,
während
eine übermäßige Interferenz
vermieden wird. In anderen Worten können die Eingriffshaken 267 in
Bezug auf die konkaven Eingriffsabschnitte 110k in gewissem
Maß in
der Einfügerichtung
und den Richtungen senkrecht zu der Einfügerichtung bewegt werden, während der
Eingriff zwischen dem Eingriffshaken 267 und dem konkaven Eingriffsabschnitt 110K aufrechterhalten
wird.
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Dementsprechend
ist es möglich,
von vornherein zu verhindern, dass die Sensoreinheit 200 falsch
in den konkaven Sensoraufnahmeabschnitt in einer um 180° umgekehrten
Richtung zusammengebaut wird. Da in diesem Falle die Eingriffshaken 267 an
der linken und der rechten Seitenfläche der Sensoreinheit 200 vorgesehen
sind und die konkaven Eingriffsabschnitte 110k in der linken
und der rechten Seitenwand des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen
sind, ist es selbst wenn ein Tintensammelraum auf der gegenüberliegenden
Seite der hinteren Wand des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorhanden
ist, möglich,
einen Fehlzusammenbau zu verhindern, ohne den Flüssigkeitssammelraum zu beschränken, d.h.
ohne den Tintensammelraum zu beeinträchtigen.
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Zusätzlich kann
als weiteres Beispiel der Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ein
Eingriffsvorsprung an einem hinteren Ende der Einfügerichtung
der Sensoreinheit 200 vorgesehen sein, und ein konkaver
Eingriffsabschnitt zum Aufnehmen des Eingriffsvorsprungs kann in
einer hinteren Wand des konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen
sein. Wenn in diesem Falle die Sensoreinheit 200 in der
umgekehrten Richtung eingefügt
wird, da der Eingriffsvorsprung an einer vorderen Seite vorgesehen
ist, ist die Abdichtabdeckung 400 normalerweise geschlossen,
und es kann somit bestimmt werden, dass die Einfügerichtung falsch ist. Wenn
allerdings der konkave Eingriffsabschnitt in der hinteren Wand des
konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen ist, kann
das Volumen des Tintensammelabschnitts, das auf der gegenüberliegenden
Seitenfläche
der hinteren Wand vorhanden ist, unbevorzugt vermindert werden.
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Im
Gegensatz hierzu kann ein Eingriffsvorsprung an dem konkaven Sensoraufnahmeabschnitt 110 vorgesehen
sein, und ein konkaver Eingriffsabschnitt zum Aufnehmen des Eingriffsvorsprungs
kann in der Sensoreinheit 200 vorgesehen sein. Da allerdings
in diesem Falle ein Raum der Sensoreinheit 200 unzureichend
ist, ist es schwierig, diese Struktur zu verwirklichen.
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Da
dementsprechend die Eingriffshaken 267 von den beiden Seitenflächen der
Sensoreinheit 200 hervorstehen und die konkaven Eingriffsabschnitte 110k zum
Aufnehmen der Eingriffshaken 267 an den beiden Seitenwänden des
konkaven Sensoraufnahmeabschnitts 110 vorgesehen sind,
ist die vorliegende Ausführungsform
dahingehend vorteilhaft, dass die konkaven Eingriffsabschnitt 110k das
Volumen des Tintensammelabschnitts nicht vermindern.
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Wenn
zusätzlich
ein angemessener Zusammenbau ausgeführt wird, werden die konkaven
Eingriffsabschnitt 110k mit den Eingriffhaken 267 in
Eingriff gebracht, während
eine übermäßige Interferenz vermieden
wird. Dementsprechend der verformte Zustand des Abdichtrings 270 infolge
der Pressfeder 300 nicht beeinträchtigt, und die Schwingeigenschaften
der Sensoreinheit 200 werden nicht beeinträchtigt.
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Falls
ein Verfahren zum Ausführen
des Eingriffs, während
eine übermäßige Interferenz
vermieden wird, können
die konkaven Eingriffsabschnitte 110k ausreichend groß im Hinblick
auf die Verformungshöhe
des Abdichtrings 270 sein. Alternativ können, wenn die Sensoreinheit 200 zusammengebaut
wird, die konkaven Engriffsabschnitt 110k bereit zu einer
Stelle ausgeführt
werden, die höher
ist als eine Stelle der Eingriffhaken 267, die schließlich derart
aufgenommen werden, dass der Abdichtring 270 und die Sensoraufnahmewand 120 keine übermäßige Interferenz
miteinander aufweisen.
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Wie
eine Ausführungsform
aus 13 ist es, selbst wenn die Eingriffshaken 267 von
den beiden Seitenflächen
der Einheitsbasis 210, nicht der Pressabdeckung 260 hervorstehen,
möglich,
einen Fehlzusammenbau der Sensoreinheit 200 zu verhindern.
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Als
nächstes
wird Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur, die zwischen der Sensorbasis 220 und
der Einheitsbasis 210 vorgesehen ist, unter Bezugnahme
auf 5 und 10 beschrieben.
Diese Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ermöglicht ein Einfügen, wenn
die Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 der
oberen Fläche
der Einheitsbasis 210 in einer angemessenen Richtung eingefügt wird,
und ermöglicht
das Einfügen
durch eine Interferenz zwischen der Sensorbasis 220 und
der Einheitsbasis 210 nicht, wenn die Sensorbasis 220 in
die Vertiefung 211 in einer unangemessenen Richtung eingefügt wird.
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Die
Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur umfasst einen konvexen Positionierabschnitt 227, der
von dem Umfang der Sensorbasis 220 hervorsteht und verhindert,
dass die Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 eingefügt wird,
und zwar durch eine Interferenz mit dem Umfang der Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210,
wenn die Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 der
oberen Fläche
der Einheitsbasis 210 in der unangemessenen Richtung eingefügt wird,
und einen konkaven Positionierabschnitt 217, der in dem
Umfang der Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 vorgesehen
ist und den konvexen Positionierabschnitt der Sensorbasis 220 empfängt, wenn die
Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 in der angemessenen Richtung eingefügt wird.
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In
dem Falle, in welchem der konvexe Positionierabschnitt 227 an
der Sensorbasis 220 vorgesehen ist, und der konkave Positionierabschnitt 217 an der
Einheitsbasis 210 vorgesehen ist, wird das Einfügen der
Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 in
der unangemessenen Richtung verhindert, da der konvexe Positionierabschnitt 227 mit
dem Umfang der Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 eine
Interferenz aufweist. Im Gegensatz hierzu wird das Einfügen der
Sensorbasis 220 in die Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 in
der angemessenen Richtung ermöglicht,
da der konvexe Positionierabschnitt 227 in den konkaven
Positionierabschnitt 217 aufgenommen wird. Dementsprechend
wird die Einheitsbasis 210 nicht an der Sensorbasis 220 in
einer falschen Richtung befestigt.
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Als
nächstes
wird die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur, die zwischen der
Einheitsbasis 210 und den Anschlussplatten 250 vorgesehen
ist, unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur umfasst die Stützstifte 216 der
Einheitsbasis 210 und die Montierlöcher 253 der Anschlussplatten 250,
ermöglicht
den Zusammenbau, wenn die Anschlussplatten 250 in die obere
Fläche
der Einheitsbasis 210 in einer angemessenen Richtung eingebaut
werden, und verhindert den Zusammenbau durch die Interferenz zwischen
den Stützstiften 216 der
Einheitsbasis 210 und den Anschlussplatten 250,
wenn die Anschlussplatten 250 in die obere Fläche der
Einheitsbasis 210 in einer unangemessenen Richtung eingebaut
werden.
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Als
Anschlussplatte 250 wird, wie oben beschrieben, ein Paar
von Anschlussplatten 250 verwendet, welche dieselbe Form
besitzen und zwei Montierlöcher 253 besitzen.
An der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 stehen vier Stützstifte 216, welche
in die Montierlöcher 253 der
Anschlussplatten 250 eingefügt werden, unter praktisch
rechten Winkeln hervor.
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In
diesem Falle ist ein Abstand zwischen den Stützstiften, die vertikal unter
praktisch rechten Winkeln angeordnet sind, gleich zu einem Abstand
b zwischen den zwei Montierlöchern 253 der
Anschlussplatte 250, und ein Abstand zwischen den Stützstiften,
die horizontal angeordnet sind, ist auf einen Wert a eingestellt,
der sich von dem Abstand b zwischen den zwei Montierlöchern 253 der
Anschlussplatte 250 unterscheidet.
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Durch
den oben beschriebenen Aufbau kann die folgende Wirkung erzielt
werden.
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Wenn
beispielsweise die Abstände
zwischen zwei benachbarten Stützstiften 216 aus
den vier Stützstiften 216 dieselben
sowohl in einer vertikalen Richtung als auch in einer horizontalen
Richtung sind, kann die Anschlussplatte 250 um 90° rotiert werden
und kann in dieser Ausrichtung montiert werden. Wenn im Gegensatz
hierzu wie oben beschrieben der Abstand zwischen den vertikal benachbarten Stützstiften 216 und
der Abstand zwischen den horizontal benachbarten Stützstiften 216 unterschiedlich voneinander
ist und nur der Abstand zwischen den vertikal benachbarten Stützstiften
und gleich zu dem Abstand b zwischen den Montierlöchern 253 der
Anschlussplatte 250 ist, können nur die zwei Stützstifte 216,
die vertikal angeordnet sind, in die zwei Montierlöcher der
Anschlussplatte 250 eingesetzt werden. In anderen Worten
kann die Anschlussplatte 250 an den Stützstiften 216, die
vertikal angeordnet sind, angebracht werden, kann jedoch an den
Stützstiften 216 die
horizontal angeordnet sind, angebracht werden. Dementsprechend ist
es möglich
einen Fehler in der Montierrichtung zu verhindern.
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Als
nächstes
wird die Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur, die zwischen der
Einheitsbasis 210 und der Pressabdeckung 260 vorgesehen
ist, unter Bezugnahme auf 4, 5 und 10 beschrieben. Die
Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur ermöglicht den Zusammenbau, wenn
die Pressabdeckung 260 in die Einheitsbasis 210 in
einer angemessenen Richtung eingebaut wird, und ermöglicht den Zusammenbau
durch eine Interferenz zwischen der Pressabdeckung 260 und
der Einheitsbasis 210 nicht, wenn die Pressabdeckung 260 in
die Einheitsbasis 210 in einer unangemessenen Richtung
eingebaut wird.
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Die
Fehlzusammenbauverhinderungsstruktur umfasst einen Positioniervorsprung 268,
der von der unteren Fläche
der Pressabdeckung 260 hervorsteht, und verhindert einen
Einbau der Pressabdeckung 260 an der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 durch eine Interferenz mit dem Umfang
der Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210, wenn
die Pressabdeckung 260 in die obere Fläche der Einheitsbasis 210 in
der unangemessenen Richtung eingebaut wird, und einen konkaven Positionierabschnitt 218, der
in dem Umfang der Vertiefung 211 der Einheitsbasis 210 vorgesehen
ist und den Positioniervorsprung 268 an der unteren Fläche der
Pressabdeckung 260 empfängt,
wenn die Pressabdeckung 260 in der oberen Fläche der
Einheitsbasis 210 in der angemessenen Richtung eingebaut
wird.
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Wenn
der Positioniervorsprung an der unteren Fläche der Pressabdeckung 260 vorgesehen
ist und der konkave Positionierabschnitt 218 in der Einheitsbasis 210 vorgesehen
ist, wird der Einbau der Pressabdeckung 260 auf die Einheitsbasis 210 in
der unangemessenen Richtung (um 180° umgekehrte Richtung) verhindert,
da der Positioniervorsprung 268 mit dem Umfang der Vertiefung 211 der
Einheitsbasis 210 in Interferenz kommt. Im Gegensatz hierzu ist
der Einbau der Pressabdeckung 260 an der Einheitsbasis 210 in
der angemessenen Richtung ermöglicht,
da der Positioniervorsprung 268 in dem konkaven Positionierabschnitt 218 aufgenommen wird.
Dementsprechend wird die Pressabdeckung 260 an der Einheitsbasis 210 nicht
in einer falschen Richtung befestigt.
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Nun
wird ein Prinzip des Erfassens von Tinte unter Einsatz der Sensoreinheit 200 beschrieben.
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Wenn
Tinte durch den Aufzeichnungskopf verbraucht wird, verläuft in der
Tintenpatrone 101 gespeicherte Tinte durch den Sensorhohlraum 232 der Sensoreinheit 200 und
wird von dem Tintenlieferabschnitt 103 zu dem Aufzeichnungskopf 12 der
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gesandt.
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Wenn
dabei die Tinte ausreichend in der Tintenpatrone 100 verbleibt,
wird die Tinte in den Sensorhohlraum 232 gefüllt. Wenn
im Gegensatz hierzu die Restmenge der Tintenpatrone 100 vermindert
ist, wird die Tinte nicht in den Sensorhohlraum 232 gefüllt.
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Dementsprechend
erfasst die Sensoreinheit 200 einen Unterschied zwischen
den akustischen Impedanzen infolge der Zustandsveränderung
und kann somit erfassen, ob die Tinte ausreichend verbleibt oder
ob eine vorbestimmte Menge von Tinte verbraucht worden ist und daher
die Restmenge gering ist.
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Wenn
eine Spannung an das piezoelektrische Element 234 angelegt
wird, wird die Membran 233 in Abhängigkeit von der Verformung
des piezoelektrischen Elements 234 verformt. Wenn das piezoelektrische
Element 234 unter Zwang verformt wird und die Anlegung
der Spannung dann gelöst
wird, verbleibt eine Biegeschwingung in der Membran 233 für eine Weile.
Die Restschwingung ist eine Freischwindung zwischen der Membran 233 und
dem Medium in dem Hohlraum 232. Wenn dementsprechend eine
pulsförmige
oder rechteckige Spannung auf das piezoelektrische Element 234 aufgebracht wird,
ist es möglich,
leicht einen Resonanzzustand zwischen der Membran 232 und
dem Medium zu erhalten, nachdem die Spannung angelegt ist.
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Die
Restschwingung (Restoszillation) ist die Schwingung der Membran 233 und
verformt das piezoelektrische Element 234. Dementsprechend
erzeugt das piezoelektrische Element 7 eine elektromotorische
Gegenkraft zu der Restschwingung. Die elektromotorische Gegenkraft
wird durch die Anschlussplatte 250 über ein externes Gerät erfasst.
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Da
eine Resonanzfrequenz durch die erfasste elektromotorische Gegenkraft
spezifiziert ist, ist es möglich,
zu erfassen, ob die Tinte in die Tintenpatrone 100 gefüllt ist
oder nicht, und zwar in Abhängigkeit von
der Resonanzfrequenz.
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Da
bei der oben beschriebenen Ausführungsform
der Dichtring 270, der Elastizität besitzt, zwischen der Sensoreinheit 200 und
der Sensoraufnahmewand 120 eingelegt ist und die Sensoreinheit 200 gegen
die Sensoraufnahmewand 120 durch die Feder 300 derart
gedrückt
ist, dass die Sensoreinheit 200 und die Sensoraufnahmewand 120 abgedichtet sind,
während
der Dichtring 270 verformt wird (der Dichtring 270 kann
zumindest teilweise plastisch verformt werden), können beim
Zusammenbauverfahren des Zusammenbauens der Sensoreinheit 200 vorab
und des Montierens der Sensoreinheit 200 in das Patronengehäuse 101 zu
einem späteren
Zeitpunkt eingesetzt werden. Zusätzlich
ist es möglich, den
Zusammenbau einfacher auszuführen,
verglichen mit einem Fall des Verwendens von Haftmittel.
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Da
ferner die Abmessungsvariation zwischen der Sensoreinheit 200 und
der Sensoraufnahmewand 120 durch die Elastizität des Dichtrings 270 absorbiert
werden kann, ist es möglich,
das Abdichten sicher durch eine einfache Anordnung auszuführen. Da
zusätzlich
der Flüssigkeitsspeicherraum
(die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222 und
die ausgangsseitigen Kanäle 213 und 223),
der durch den Dichtring 270 abgedichtet ist, auf der vorderen
Seite (der geöffneten
Seite) des Sensorhohlraums 232 gebildet ist, ist die Sensoreinheit
vor einem schädlichen Einfluss
geschützt,
der durch eine Fluktuation von Tinte oder durch das Eintreten von
Luftblasen in die Tinte verursacht wird.
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Wenn
darüber
hinaus die Pressabdeckung 260 zum Schützen des Sensorchips 230 oberhalb des
Sensorchips 230 vorgesehen und die Last der Pressfeder 300 auf
die Einheitsbasis 210 durch die Pressabdeckung 260 wirkt,
ist es möglich,
leicht die erforderliche Abdichtleistung und Schwingungsleistung
zu erzielen, ohne den Sensorchip 230 zu beeinträchtigen.
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Da
zusätzlich
die Fehlzusammenbauverhinderungsstrukturen zwischen der Sensoreinheit 200 und
dem Patronengehäuse 101, zwischen
der Sensorbasis 220 und der Einheitsbasis 210,
zwischen der Einheitsbasis 210 und der Anschlussplatte 250 und
zwischen der Einheitsbasis 210 und der Pressabdeckung 260 vorgesehen
sind, ist es möglich, diese
Teile sauber ohne einen komplizierten Überprüfungsvorgang zusammenzubauen.
Somit ist es möglich,
den Ertrag und die Produktivität
zu verbessern.
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Da
darüber
hinaus die Feder 300 einfach in dem Sensoraufnahmeabschnitt 110 aufgenommen ist,
während
sie zusammengedrückt
ist, kann die Feder 300 leicht zusammen mit der Sensoreinheit 200 eingebaut
werden.
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Zusätzlich wird
die Sensorbasis 220, an welcher der Sensorchip 230 montiert
ist, an der Einheitsbasis 210 eingebaut, und dann wird
der Haftmittelfilm 240 über
die benachbarten oberen Flächen
der zwei Teile, d.h. die benachbarten oberen Flächen der Sensorbasis 220 und
der Einheitsbasis 210 angehaftet, wodurch ein Fixieren
und Abdichten zwischen den zwei Teilen ausgeführt wird, die aus zueinander
unterschiedlichen Materialien hergestellt sind (die Sensorbasis 220 ist
aus Metall hergestellt und die Einheitsbasis 210 ist aus
Harz hergestellt). Dementsprechend wird die Zusammenbaubarkeit signifikant
verbessert. Da zusätzlich
der Haftmittelfilm 240 einfach über die zwei Teile angehaftet
wird, ist es möglich,
die Abdichtung zwischen den Teilen auszuführen, ohne durch die Abmessungspräzision der
Teile beeinflusst zu werden. Wenn ferner beispielsweise der Haftmittelfilm 240 unter
Wärme und
Druck unter Einsatz einer Massenproduktionsmaschine angehaftet wird,
ist es möglich,
einfach die Temperatur und den Druck durch die Massenproduktionsmaschine
steuern, und hierdurch die Abdichtung zu verbessern. Dementsprechend
ist es möglich,
eine Stabilität
in der Massenproduktion zu erzielen. Da darüber hinaus der Haftmittelfilm 240,
der die Abdichteigenschaft beeinflusst, leicht montiert werden kann und
eine ausgezeichnete Raumeffizienz besitzt, ist es möglich, die Sensoreinheit 200 zu
miniaturisieren.
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Da
darüber
hinaus die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222 und
die ausgangsseitigen Kanäle 213 und 223 für den Sensorhohlraum 232 in
der Einheitsbasis 210 und der Sensorbasis 220 vorgesehen sind
und die Tinte in den Sensorhohlraum 232 durch die eingangsseitigen
Kanäle 212 und 222 einströmt und durch
die ausgangsseitigen Kanäle 213 und 223 ausströmt, strömt die Tinte
konsistent in den Sensorhohlraum 232. Dementsprechend ist
es möglich,
eine falsche Erfassung infolge eines Verbleibens der Flüssigkeit
oder der Luftblasen in dem Sensorhohlraum 232 zu verhindern.
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Da
zusätzlich
die Höhe
der Anhaftfläche
des Haftmittelfilms 240 an der Einheitsbasis 210 geringer ist
als diejenige der Anhaftfläche
des Haftmittelfilms 240 an der Sensorbasis 220,
ist es möglich,
die Sensorbasis 220 mit dem Haftmittelfilm 240 unter
Einsatz einer Stufe zu pressen und die Befestigungskraft zwischen
der Sensorbasis 220 und der Einheitsbasis 210 zu
erhöhen.
Darüber
hinaus ist es möglich,
eine stabile Fixierung ohne Rütteln
zu verwirklichen.
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Da
darüber
hinaus die Sensoreinheit 200 in der Nähe eines Endes des Lieferkanals
des Patronengehäuses 101 vorgesehen
ist und die eingangsseitigen Kanäle 212 und 222,
der Sensorhohlraum 232, die ausgangsseitigen Kanäle 223 und 213 der Sensoreinheit 200 in
dem Lieferkanal angeordnet und in Reihe in dieser Reihenfolge von
der stromaufwärts
gelegenen Seite vorgesehen ist, ist es möglich, genau die Restmenge
der Flüssigkeit
in der Tintenpatrone 100 zu erfassen.