DE102006014870A1

DE102006014870A1 - Flüssigkeitserfassungseinrichtung, Flüssigkeitsbehälter und Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeitserfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE102006014870A1
Application number: DE102006014870A
Authority: DE
Inventors: Minoru Suwa Yajima; Akira Suwa Ichihashi; Junhua Suwa Zhang; Akihisa Suwa Wanibe
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US20090009561A1; GB2424709B; US7959273B2; EP1707379A2; US7444864B2; US20060219726A1; TW200702201A; SG126129A1; GB2424709A; KR20060105615A; GB0606406D0

Abstract

Eine Flüssigkeitserfassungseinrichtung (1200) beinhaltet: ein Einheitsgrundteil (1210), das mit einem Ausnehmungsbereich (1211) an einer oberen Fläche versehen ist und ein erstes Material beinhaltet; ein Sensorgrundteil (1220), das in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist und ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet; einen Sensorchip (1230), der an einer oberen Fläche des Sensorgrundteils (1220) angebracht ist und einen Sensorhohlraum (1232) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums (1232) geöffnet ist, damit die Flüssigkeit darin fließen kann, und eine Oberfläche des Sensorhohlraums (1232) mittels einer Schwingungsplatte (1233) verschlossen ist und mit einem piezoelektrischen Element (1234) versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte (1233) angebracht ist; eine Klebeschicht (1242), die an der oberen Fläche des Sensorgrundteils ausgebildet ist und den Sensorchip (1230) und das Sensorgrundteil (1220) aneinander befestigt und versiegelt; und eine Klebefolie (1240), die das Sensorgrundteil (1220) und das Einheitsgrundteil (1210) aneinander fixiert und deren innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils (1220) anhaftet und dessen äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils (1210) anhaftet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Flüssigkeitserfassungseinrichtung, die zum Erfassen einer verbleibenden Menge einer Flüssigkeit (Tinte) in einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, wie beispielsweise einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, geeignet ist; einen Flüssigkeitsbehälter, der diese Einrichtung beinhaltet; und ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkeitserfassungseinrichtung.

Typische Beispiele einer herkömmlichen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung beinhalten eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, welche einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Aufzeichnen eines Bilds aufweist. Beispiele weiterer Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen beinhalten eine Vorrichtung mit einem Farbmaterialausstoßkopf zur Verwendung zur Herstellung eines Farbfilters einer Flüssigkristallanzeige, eine Vorrichtung mit einem Elektrodenmaterialausstoßkopf (Ausstoßkopf für eine leitende Paste) zur Verwendung zum Ausbilden einer Elektrode einer organischen EL-Anzeige oder einer Oberflächenemissionsanzeige (FED), eine Vorrichtung mit einem Bioorganismen-Ausstoßkopf zur Verwendung bei der Herstellung eines Biochips, und eine Vorrichtung mit einem Probenausstoßkopf als Präzisionspipette.

Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß dem typischen Beispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung hat eine solche Struktur, dass ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Druckerzeugungsmittel zum unter Druck setzen einer Druckerzeugungskammer und einer Düsenöffnung zum Ausstoßen einer unter Druck gesetzten Tinte als Tintentröpfchen an einem Schlitten angebracht ist und die Tinte in einem Tintenbehälter dem Aufzeichnungskopf nach und nach durch einen Kanal hindurch zugeleitet wird, und so kann der Druckvorgang kontinuierlich ausgeführt werden. Der Tintenbehälter ist als abnehmbare Kartusche ausgestaltet, die von dem Benutzer einfach ausgetauscht werden kann, wenn beispielsweise die Tinte verbraucht ist.

Herkömmlicherweise beinhaltet ein Verfahren zur Handhabung des Verbrauchs der Tinte mittels der Tintenkartusche ein Verfahren zum Integrieren, und zwar in Software, der Anzahl der Ausstoßvorgänge des Tintentröpfchens mittels des Aufzeichnungskopfs oder der Menge der Tinte, die für einen Wartungs- oder Aufrechterhaltungsvorgang eingesaugt worden ist, um den Verbrauch der Tinte mittels einer Berechnung zu handhaben, und ein Verfahren zum Anbringen einer Elektrode zum Erfassen eines Flüssigkeitsfüllstands an der Tintenkartusche, um dadurch eine Zeit zu handhaben, in der die Tinte tatsächlich in einer vorbestimmten Menge verbraucht wird.

Das Verfahren zum Integrieren der Anzahl der Ausstoßvorgänge des Tintentröpfchens oder der Menge der Tinte in Software, um den Verbrauch der Tinte mittels einer Berechnung zu handhaben, hat aber den folgenden Nachteil. Einige Köpfe haben eine Schwankung in einem Gewicht des ausgestoßenen Tintentröpfchens. Die Schwankung in dem Gewicht des Tintentröpfchens beeinflusst nicht die Bildqualität, und die Tintenkartusche ist mit der Tinte in einer Menge mit einer Toleranz unter Berücksichtigung des Falls gefüllt, in welchem ein Fehler der Menge des Verbrauchs der Tinte, der durch die Schwankung entsteht, sich ansammelt. Demzufolge gibt es das Problem, dass die Tinte entsprechend einer Toleranz abhängig vom Einzelfalls zurückbleibt.

Andererseits kann das Verfahren zur Handhabung der Zeit, in der die Tinte verbraucht wird, mittels der Elektrode die tatsächliche Menge der Tinte erfassen. Daher kann die verbleibende Menge der Tinte mit einer hohen Verlässigkeit gehandhabt werden. Die Erfassung des Flüssigkeitsfüllstands der Tinte hängt aber von einer Leitfähigkeit der Tinte ab. Aus diesem Grund gibt es den Nachteil, dass die Art der Tinte, die erfasst werden kann, beschränkt ist und eine Struktur zum Abdichten der Elektrode kompliziert ist. Ein Edelmetall mit einer hohen Leitfähigkeit und einem hohen Korrosionswiderstand wird außerdem normalerweise als Material der Elektrode verwendet. Demzufolge steigen die Kosten zur Herstellung der Tintenkartusche an. Außerdem ist es notwendig, zwei Elektroden anzubringen. Daher vergrößert sich auch ein Herstellvorgang. Als Ergebnis steigen die Herstellkosten.

Daher ist eine Vorrichtung zur Lösung dieser Probleme offenbart worden als eine piezoelektrische Einrichtung (bezeichnet als Sensoreinheit oder Flüssigkeitserfassungseinrichtung) in JP-A-2001-146024. Die Sensoreinheit dient dazu, die verbleibende Menge der Tinte in der Tintenkartusche durch Ausnutzen der Tatsache zu überwachen, dass eine Resonanzfrequenz eines Restschwingungssignals, das verursacht wird durch eine Restschwingung (eine freie Schwingung) einer Schwingungsplatte anschließend an eine erzwungene Schwingung, sich in dem Fall verändert, in welchem eine Tinte vorhanden ist oder nicht vorhanden ist in einem Hohlraum gegenüber der Schwingungsplatte, in welchem ein piezoelektrisches Element laminiert ist.

In dem Fall, in welchem die in JP-A-2001-146024 beschriebene Sensoreinheit verwendet wird, ist es notwendig, die Tinte dazu zu bringen, frei in den der Schwingungsplatte gegenüberliegenden Hohlraum einzutreten. Es ist aber notwendig, zu verhindern, dass die Tinte in eine Seite eintritt, auf welcher eine piezoelektrische Einheit als elektrisches Element vorgesehen ist. Aus diesem Grund sollten die unterschiedlichen Elemente strikt gegeneinander abgedichtet werden.

Als Struktur zum Abdichten der Sensoreinheit und des Behälterkörpers ist eine Struktur bekannt, dass die Sensoreinheit direkt mit der Umfangskante einer Öffnung des Behälterkörpers verbunden ist, oder eine Struktur, dass die Sensoreinheit direkt mit der Umfangskante einer Öffnung eines Moduls verbunden wird und das Modul dann an dem Behälterkörper mit einem O-Ring dazwischen montiert wird. Da die Sensoreinheit mit der Umfangskante der Öffnung verbunden ist, macht aber eine Abweichung der Größe es schwierig, die Dichtungsfähigkeit sicherzustellen. Wenn die Sensoreinheit direkt mit der Umfangskante der Öffnung des Behälterkörpers oder der Umfangskante der Öffnung des Moduls verbunden wird, kann sie außerdem einfach durch eine Wellenbewegung der Tinte oder Bläschen in der Tinte beeinträchtigt werden, was zu einer fehlerhaften Erfassung führen würde.

Mittel zum Abdichten der unterschiedlichen Elemente in der Sensoreinheit beinhalten außerdem Mittel zum Geben einer Bruchtoleranz, um dadurch einen Zwischenraum mittels eines Oberflächendrucks abzudichten, beispielsweise einen O-Ring. In dem Dichtungsmittel, wie beispielsweise dem O-Ring, hängt eine Dichtungsleistung von der Präzision in den Abmaßen mehrerer Komponenten ab. Aus diesem Grund besteht das Problem, dass eine Massenproduktion nur schwer stabilisiert werden kann. Außerdem ist eine Komponente zum Zerbrechen des O-Rings separat erforderlich. Demzufolge besteht auch das Problem, dass eine Größe einer Sensoreinheit (einer Flüssigkeitserfassungseinrichtung) zunimmt.

Als weiteres Dichtungsmittel kann außerdem vorgeschlagen werden, einen Zwischenraum zwischen Komponenten mit einem Klebstoff zu dichten. In diesem Fall besteht das Problem, dass die Handhabung schwierig ist und die Stabilisation eines Verfahrens in der Massenherstellung schwierig zu implementieren ist. In dem Fall, in welchem mehrere Komponenten aus unterschiedlichen Materialien (beispielsweise Keramik, Metall oder Kunstharz) kombiniert werden, um die Sensoreinheit (die Flüssigkeitserfassungseinrichtung) herzustellen, um die Schwingungseigenschaften zu verbessern, ist es besonders schwierig, den Klebstoff auszuwählen, und es ist auch erforderlich, dass eine Stelle zur Verwendung des Klebstoffs so stark wie möglich eingeschränkt werden sollte.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben erwähnten Umstände gemacht worden. Ein erstes Ziel der Erfindung ist es, einen Behälter mit einer Flüssigkeitserfassungsfunktion zu schaffen, wobei der Schritt des Abdichtens bei der Montage einer Sensoreinheit an einem Behälterkörper einfach und verlässlich ausgeführt werden kann, ohne durch die Genauigkeit der Größen der Komponenten beeinträchtigt zu werden, und welcher Behälter eine Struktur hat, die nur wenig durch eine Wellenbewegung von Tinte oder von Bläschen in der Tinte beeinträchtigt wird.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist es, eine Flüssigkeitserfassungseinrichtung zu schaffen, die verlässlich Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien gemacht sind, abdichten kann, ohne einen großen Einfluss der Präzision in den Abmaßen der Komponenten, und die eine gute Montierbarkeit haben kann und einen Vorgang bei der Massenherstellung stabilisieren kann und außerdem eine gute Raumeffizienz haben kann und eine Größe vermindern kann; einen Flüssigkeitsbehälter mit dieser Flüssigkeitserfassungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkeitserfassungseinrichtung. Um zumindest eines dieser Ziele zu erreichen, hat eine Ausführungsform der Erfindung die folgende Ausgestaltung.

(1). Flüssigkeitserfassungseinrichtung mit: einem Einheitsgrundteil, das an seiner oberen Fläche mit einem Ausnehmungsbereich versehen ist und aus einem Kunstharz gemacht ist; einem Sensorgrundteil, das in dem Ausnehmungsbereich untergebracht und aus Metall gemacht ist; und einem Sensorchip, der an einer oberen Fläche des Sensorgrundteils angebracht ist und einen Sensorhohlraum hat zum Aufnehmen einer Flüssigkeit als Erfassungsziel, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um die Flüssigkeit frei aufzunehmen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist, und eine piezoelektrische Einheit an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil Flüssigkeitshalteräume zum Kommunizieren mit dem Sensorhohlraum haben, der Sensorchip und das Sensorgrundteil mittels einer Klebeschicht aneinander befestigt und versiegelt sind, die auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils vorgesehen ist; und das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander befestigt und versiegelt sind mittels einer Klebefolie, deren innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und deren äußerer Umfangsbereich an einer oberen Flächenwand anhaftet, die um den Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils herum vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform ist es durch einfaches Einbringen des Sensorgrundteils mit dem daran angebrachten Sensortyp in das Einheitsgrundteil von oben und Aufkleben der Klebefolie über die oberen Flächen der beiden Komponenten, die so angeordnet sind, das heißt über die oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils hinüber in diesen Zustand, möglich, die beiden Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind (das Sensorgrundteil aus einem Metall und das Einheitsgrundteil aus einem Kunstharz) gleichzeitig zu befestigen und abzudichten. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend. Außerdem wird die Klebefolie einfach über die beiden Komponenten hinüber geklebt. Daher ist es möglich, die Komponenten ohne einen großen Einfluss der Präzision in dem Abmaß jeder der Komponenten abzudichten. In dem Fall, in welchem die Klebefolie durch Erwärmen und unter Druck setzen der Klebefolie durch eine Massenproduktionsmaschine verschweißt werden soll, um ein Beispiel zu nennen, ist es möglich, eine Dichtungsleistung zu verbessern und eine Stabilisierung in der Massenherstellung durch einfaches Handhaben einer Temperatur, eines Drucks und einer Druckverschweißzeit durch die Massenproduktionsmaschine auszuführen. Außerdem kann die Klebefolie zur Beeinflussung der Abdichtleistung einfach angebracht werden, und außerdem ist auch die Raumeffizienz hoch. Daher ist es möglich, die Größe der Sensoreinheit zu vermindern.
(2). Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach (1), bei welcher das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteräume einen ersten Kanal haben, durch welchen die Flüssigkeit dem Sensorhohlraum zugeleitet wird, und einen zweiten Kanal, durch welchen die Flüssigkeit aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird. Gemäß der Ausführungsform wird außerdem eine Struktur verwendet, in welcher die eingangs- und ausgangsseitigen Durchflusskanäle für den Sensorhohlraum in dem Sensorgrundteil bzw. dem Einheitsgrundteil ausgebildet sind und die Flüssigkeit in den Sensorhohlraum hinein durch den eingangsseitigen Durchflusskanal fließt und durch den ausgangsseitigen Durchflusskanal hindurch ausgegeben wird. Daher fließt die Flüssigkeit stets zu dem Sensorhohlraum. Demzufolge ist es möglich, eine fehlerhafte Erfassung zu verhindern, die durch das Verbleiben der Flüssigkeit oder von Luftbläschen in dem Sensorhohlraum verursacht würde.
(3). Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach (1) oder (2), bei welcher die obere Fläche des Sensorgrundteils von dem Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils aus nach oben hervorsteht und die Klebefolie mit der oberen Fläche des Einheitsgrundteils an einer höheren Position verbunden ist als eine Verbindungsposition mit der oberen Flächenwand, die um den Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils herum vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform ist außerdem die Höhe der Folienverbindungsfläche mit dem Einheitsgrundteil kleiner gewählt als die der Folienverbindungsfläche mit dem Sensorgrundteil. Daher ist es möglich, das Sensorgrundteil mit einer Stufe mittels der Klebefolie zu drücken und eine Befestigungskraft des Sensorgrundteils an dem Einheitsgrundteil zu verbessern. Außerdem ist es möglich, eine Anbringung ohne jede Lockerheit auszuführen.
(4). Flüssigkeitsbehälter mit einem Behälterkörper mit einem Zuleitekanal, der eine darin gespeicherte Flüssigkeit nach außen leitet; und der oben beschriebenen Flüssigkeitserfassungseinrichtung, angebracht an dem Behälterkörper in der Nähe eines Anschlusses des Zuleitekanals, wobei der erste Kanal, der Sensorhohlraum und der zweite Kanal mit dem Zuleitekanal so verbunden sind, dass sie von einer stromaufwärtigen Seite aus in dieser Reihenfolge der Reihe nach angeordnet sind. Gemäß der Ausführungsform befindet sich außerdem die Flüssigkeitserfassungseinrichtung in der Nähe des Anschlusses des Zuleitungskanals des Behälterkörpers, und der eingangsseitige Durchflusskanal, der Sensorhohlraum und der ausgangsseitige Durchflusskanal in der Flüssigkeitserfassungseinrichtung sind in Reihe in dem Zuleitungskanal vorgesehen, so dass in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite aus angeordnet sind. Daher ist es möglich, die verbleibende Menge der Flüssigkeit in dem Behälterkörper akkurat zu erfassen.
(5). Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeitserfassungseinrichtung mit einem Einheitsgrundteil, das an seiner oberen Fläche mit einem Ausnehmungsbereich versehen ist und ein erstes Material beinhaltet; einem Sensorgrundteil, das in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist und ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet; einem Sensorchip, der an einer oberen Fläche des Sensorgrundteils angebracht ist und einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um ein Strömen der Flüssigkeit darin zu ermöglichen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist und mit einem piezoelektrischen Element versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer Klebeschicht auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils; Anbringen des Sensorchips an der Klebeschicht, um den Sensorchip und das Sensorgrundteil integral mittels der Klebeschicht zu fixieren und den Sensorchip und das Sensorgrundteil zu versiegeln; Unterbringen des Sensorgrundteils integral mit dem Sensorchip in dem Ausnehmungsbereich; und Aufbringen einer Klebefolie von oben in diesem Zustand, um einen inneren Umfangsbereich der Klebefolie an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaften zu lassen und einen äußeren Umfangsbereich der Klebefolie an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaften zu lassen, um dadurch das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil integral zu befestigen und zu versiegeln. Gemäß der Ausführungsform ist es außerdem durch einfaches Einbringen des Sensorgrundteils mit dem daran angebrachten Sensortyp in das Einheitsgrundteil von oben und Aufkleben der Klebefolie über die oberen Flächen der beiden Komponenten, die so angeordnet sind, das heißt über die oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils hinüber in diesen Zustand, möglich, die beiden Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind (das Sensorgrundteil aus einem Metall und das Einheitsgrundteil aus einem Kunstharz) gleichzeitig zu befestigen und abzudichten. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend.
(6). Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einem Flüssigkeitsreservoir darin, einem Zuleitekanal zum Aussenden einer Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir nach außen, und einem in dem Zuleitekanal vorgesehenen Sensoraufnahmebereich; einer in dem Sensoraufnahmebereich zur Erfassung der Flüssigkeit angebrachten Sensoreinheit; einer Pufferkammer, die angrenzend an den Sensoraufnahmebereich durch eine Sensoraufnahmewand in dem Behälterkörper vorgesehen ist und der Reihe nach in dem Zuleitekanal vorgesehen ist, so dass sie mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals kommuniziert; einem ringförmigen Dichtungselement, das elastisch ist und die Sensoreinheit und die Sensoraufnahmewand abdichtet; und einer Unterdrucksetzfeder, welche die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand unter Druck setzt, um gegen das Dichtungselement zu drücken, und einen zum Abdichten des Dichtungselements, der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand notwendigen Druck aufzubringen. Gemäß der Ausführungsform ist das ringförmige Dichtungselement mit der Elastizität zwischen der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand vorgesehen, und der Raum zwischen der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand ist abgedichtet, während das Dichtungselement gequetscht wird durch unter Druck setzen der Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand mit der Druckfeder. Demzufolge kann, wenn die Sensoreinheit separat zuvor zusammengefügt wird und dann die Sensoreinheit in den Behälterkörper hineingepasst wird, die Montage einfacher ausgeführt werden als in dem Fall, dass Klebstoff verwendet wird. Da die Abweichung in der Größe zwischen den Komponenten durch die Verwendung der Elastizität des Dichtungselements absorbiert werden kann, ist es außerdem möglich, die Abdichtleistung mit einer einfachen Montage zufriedenstellend auszuführen. Da ein Flüssigkeitsspeicherraum, der mit dem Dichtungselement abgedichtet ist, in dem vorderen Bereich (der Öffnungsseite) des Sensorhohlraums gesichert ist, wird dieser außerdem kaum durch die Wellenbewegung der Tinte oder der Bläschen in der Tinte beeinträchtigt.
(7). Flüssigkeitsbehälter nach (6), bei welchem die Sensoreinheit einen Sensorchip zum Erfassen der Flüssigkeit beinhaltet, ein den Sensorchip lagerndes Sensorgrundteil sowie ein das Sensorgrundteil lagerndes Einheitsgrundteil, und die Unterdrucksetzfeder die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand durch das Sensorgrundteil oder den Sensorchip unter Druck setzt. Gemäß der Ausführungsform wird die Unterdrucksetzkraft der Druckfeder durch das Sensorgrundteil oder den Sensorchip auf das Einheitsgrundteil aufgebracht. Demzufolge kann beispielsweise, wenn die Unterdrucksetzkraft der Druckfeder auf den Sensorchip aufgebracht wird, der Oberflächendruck der Dichtungsflächen zwischen dem Sensorchip und dem Sensorgrundteil und zwischen dem Sensorgrundteil und dem Einheitsgrundteil zusammen verbessert werden, um dadurch die Dichtungsleistung dazwischen zu verbessern. Beispielsweise kann, wenn die Unterdrucksetzkraft der Druckfeder auf das Sensorgrundteil aufgebracht wird, der Oberflächendruck der Dichtungsfläche zwischen dem Sensorgrundteil und dem Einheitsgrundteil zusammen verbessert werden, um dadurch die Dichtungsfähigkeit dazwischen zu verbessern. Im letzteren Fall wird, da kein unnötiges Gewicht auf den Sensorchip aufgebracht werden muss, die Erfassungseigenschaft kaum beeinträchtigt.
(8). Flüssigkeitsbehälter nach (7), bei welchem der Sensorchip einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen der Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um die Flüssigkeit aufzunehmen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist, und ein piezoelektrisches Element auf einer oberen Fläche der Schwingungsplatte vorgesehen ist; das Sensorgrundteil ein Metallgrundteilkörper ist, an welchem der Sensorchip angebracht und befestigt ist; das Einheitsgrundteil ein Kunstharzgrundteilkörper ist, an welchen das Sensorgrundteil angebracht und befestigt ist, und wobei eine untere Fläche des Einheitsgrundteils der Sensoraufnahmewand durch das Dichtungselement gegenüberliegt, wenn die Sensoreinheit in dem Sensoraufnahmewand angebracht ist; und ein Flüssigkeitshalteraum, der mit dem Sensorhohlraum kommuniziert, in dem Sensorgrundteil und dem Einheitsgrundteil ausgebildet ist und ein Durchflusskanal, der mit dem Flüssigkeitshalteraum und der Pufferkammer kommuniziert, in der Sensoraufnahmewand und an einer Stelle innerhalb des ringförmigen Dichtungselements vorgesehen ist.
(9). Flüssigkeitsbehälter nach (6) bis (8), wobei die Unterdrucksetzfeder zwischen einer Wand des Sensoraufnahmebereichs gegenüber der Sensoreinheit und der Sensoreinheit in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform kann, da die Druckfeder in dem Sensoraufnahmebereich in einem komprimierten Zustand untergebracht wird, die Montagearbeit vollendet werden, indem nur die Druckfeder in den Sensoraufnahmebereich zusammen mit der Sensoreinheit eingebracht wird.
(10). Flüssigkeitsbehälter nach (6) bis (9), weiter mit einer Pressabdeckung, die oberhalb des Sensorchips vorgesehen ist, wobei die Unterdrucksetzfeder das Sensorgrundteil oder den Sensorchip durch die Pressabdeckung unter Druck setzt. Gemäß der Erfindung ist es, da die Pressabdeckung oberhalb des Sensorchips vorgesehen ist, möglich, den Sensorchip zu schützen. Da das Gewicht der Druckfeder auf den Sensorchip oder das Sensorgrundteil durch die Pressabdeckung aufgebracht wird, kann außerdem der Freiheitsgrad bei der Kombination der Druckfeder und des Sensorchips oder des Sensorgrundteils verbessert werden.
(11). Flüssigkeitsbehälter nach (6) bis (10), bei welchem ein Ausnehmungsbereich an einer oberen Fläche des Einheitsgrundteils ausgebildet ist und das Sensorgrundteil in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist; der Sensorchip und das Sensorgrundteil mit einer Klebeschicht, die auf einer oberen Fläche des Sensorgrundteils vorgesehen ist, aneinander befestigt und versiegelt sind; und das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander mit einer Klebefolie befestigt und versiegelt sind, deren innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und dessen äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaftet, die den Ausnehmungsbereich definiert. Gemäß der Erfindung kann nur durch Einbringen des Sensorgrundteils, an dem der Sensorchip angebracht ist, in das Einheitsgrundteil von oben und Verbinden der Klebefolie mit den oberen Flächen der beiden so angeordneten Komponenten, das heißt mit den oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils, die Befestigung und Abdichtung zwischen den beiden Komponenten aus unterschiedlichen Materialien (dem Metallsensorgrundteil und dem Kunstharzeinheitsgrundteil) gleichzeitig ausgeführt werden. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend. Da die Klebefolie mit zwei Komponenten verbunden wird, kann die Abdichtung zwischen den Komponenten ausgeführt werden, ohne dass sie durch die Größengenauigkeit der Komponenten beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann, wenn die Klebefolie erhitzt, gepresst und dann verschmolzen wird unter Verwendung einer Massenproduktionsmaschine, die Dichtungsfähigkeit nur durch Handhaben der Temperatur und des Drucks der Massenproduktionsmaschine verbessert werden, um dadurch die Stabilisierung zum Zeitpunkt der Massenherstellung zu erzielen. Da die Klebefolie, die einen großen Einfluss auf die Dichtungsfähigkeit hat, einfach aufzubringen und exzellent in der Raumeffizienz sein kann, ist es möglich, die Verminderung der Größe der Sensoreinheit zu erzielen.
(12). Flüssigkeitsbehälter nach (11), bei welchem die obere Fläche des Sensorgrundteils von dem Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils aus nach oben hervorsteht und die Klebefolie mit der oberen Fläche des Einheitsgrundteils an einer höheren Position verbunden ist als eine Verbindungsposition mit der oberen Flächenwand, die um den Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils herum vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform kann, da die Höhe der Folienverbindungsfläche an dem Einheitsgrundteil geringer gewählt ist als die Höhe der Folienverbindungsfläche an den Sensorgrundteil, das Sensorgrundteil gepresst werden mit der Klebefolie mittels eines Höhenunterschieds, um dadurch die Befestigungskraft des Sensorgrundteils an dem Einheitsgrundteil zu stärken. Dies führt dazu, dass diese Komponenten zusammengefügt werden können, ohne dass sie rattern.
(13). Flüssigkeitsbehälter nach (6) bis (10), das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteraum einen eingangsseitigen und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal haben; der Behälterkörper als die Pufferkammer eine stromaufwärtige Pufferkammer hat, die mit dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem eingangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und eine stromabwärtige Pufferkammer, die mit dem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert; und die Flüssigkeit, die von dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals her strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und den eingangsseitigen Durchflusskanal hindurch zugeleitet wird und zum stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals hin durch den ausgangsseitigen Durchflusskanal und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird. Da gemäß der Ausführungsform die Flüssigkeit, die von der stromaufwärtigen Seite des Zuleitekanals her in dem Behälterkörper strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und die eingangsseitigen Durchflusskanäle des Einheitsgrundteils und des Sensorgrundteils zugeleitet wird und zur stromabwärtigen Seite des Zuleitekanals durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird, strömt die Flüssigkeit stets in dem Sensorhohlraum. Demzufolge ist es möglich, die fehlerhafte Erfassung aufgrund des Verbleibs der Flüssigkeit oder von Bläschen in dem Sensorhohlraum zu vermeiden.
(14). Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einem Flüssigkeitsreservoir darin und einem Zuleitekanal zum Aussenden einer Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir nach außen; einem in dem Behälterkörper in der Nähe der Mündung des Zuleitekanals vorgesehenen Sensoraufnahmebereich; einer in dem Sensoraufnahmebereich zur Erfassung der Flüssigkeit angebrachten Sensoreinheit; Pufferkammern, die angrenzend an den Sensoraufnahmebereich durch eine Sensoraufnahmewand in dem Behälterkörper vorgesehen sind und der Reihe nach in dem Zuleitekanal vorgesehen sind, so dass sie mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals kommunizieren; einem ringförmigen Dichtungselement, das elastisch ist und die Sensoreinheit und die Sensoraufnahmewand abdichtet; und einer Unterdrucksetzfeder, welche die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand unter Druck setzt, um gegen das Dichtungselement zu drücken, und einen zum Abdichten des Dichtungselements, der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand notwendigen Druck aufzubringen. Die Sensoreinheit folgendes beinhaltet: einen Sensorchip mit einem Sensorhohlraum zum Aufnehmen der Flüssigkeit als Erfassungsziel, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, damit die Flüssigkeit darin fließen kann, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums geschlossen ist mit einer Schwingungsplatte und mit einem piezoelektrischen Element versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; ein Sensorgrundteil, an dem der Sensorchip angebracht und fixiert ist und das ein erstes Material beinhaltet; und ein Einheitsgrundteil, an dem das Sensorgrundteil angebracht und fixiert ist und das ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet, und wobei eine untere Fläche des Einheitsgrundteils der Sensoraufnahmewand durch das Dichtungselement gegenüberliegt, wenn die Sensoreinheit in dem Sensoraufnahmebereich angebracht ist. Dabei setzt die Unterdrucksetzfeder das Einheitsgrundteil unter Druck, während vermieden wird, dass das Sensorgrundteil und der Sensorchip unter Druck gesetzt werden. Gemäß der Ausführungsform ist das ringförmige Dichtungselement mit der Elastizität zwischen der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand vorgesehen, und der Raum zwischen der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand ist abgedichtet, während das Dichtungselement gequetscht wird durch unter Druck setzen der Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand mit der Druckfeder. Demzufolge kann, wenn die Sensoreinheit separat zuvor zusammengefügt wird und dann die Sensoreinheit in den Behälterkörper hineingepasst wird, die Montage einfacher ausgeführt werden als in dem Fall, dass Klebstoff verwendet wird. Da die Abweichung in der Größe zwischen den Komponenten durch die Verwendung der Elastizität des Dichtungselements absorbiert werden kann, ist es außerdem möglich, die Abdichtleistung mit einer einfachen Montage zufriedenstellend auszuführen. Da ein Flüssigkeitsspeicherraum, der mit dem Dichtungselement abgedichtet ist, in dem vorderen Bereich (der Öffnungsseite) des Sensorhohlraums gesichert ist, wird dieser außerdem kaum durch die Wellenbewegung der Tinte oder der Bläschen in der Tinte beeinträchtigt. Außerdem kann, da die Unterdrucksetzkraft der Druckfeder direkt auf das Einheitsgrundteil gegenüber der Sensoraufnahmewand aufgebracht wird, verhindert werden, dass die Unterdrucksetzkraft auf das Sensorgrundteil oder den Sensorchip wirkt, was die Erfassungsgenauigkeit verbessert.
(15). Flüssigkeitsbehälter nach (14), wobei die Unterdrucksetzfeder zwischen einer Wand des Sensoraufnahmebereichs gegenüber der Sensoreinheit und der Sensoreinheit in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform kann, da die Druckfeder in dem Sensoraufnahmebereich in einem komprimierten Zustand untergebracht wird, die Montagearbeit beendet werden, indem nur die Druckfeder in den Sensoraufnahmebereich zusammen mit der Sensoreinheit eingebracht wird.
(16). Flüssigkeitsbehälter nach (14) oder (15), weiter mit einer Pressabdeckung, die oberhalb des Sensorchips vorgesehen ist, wobei die Unterdrucksetzfeder das Sensorgrundteil oder den Sensorchip durch die Pressabdeckung unter Druck setzt. Gemäß der Erfindung ist es, da die Pressabdeckung oberhalb des Sensorchips vorgesehen ist, möglich, den Sensorchip zu schützen. Da das Gewicht der Druckfeder auf den Sensorchip oder das Sensorgrundteil durch die Pressabdeckung aufgebracht wird, kann außerdem der Freiheitsgrad bei der Kombination der Druckfeder und des Sensorchips oder des Sensorgrundteils verbessert werden.
(17). Flüssigkeitsbehälter nach (14), weiter mit einer Pressabdeckung, die oberhalb des Einheitsgrundteils angebracht ist, um den Sensorchip und das Sensorgrundteil zu bedecken, ohne das Einheitsgrundteil zu berühren, und einer Schraube, mit welcher die Pressabdeckung an dem Behälterkörper angebracht ist, und wobei die Unterdrucksetzfeder zwischen der Pressabdeckung und dem Einheitsgrundteil in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform ist es, da die Pressabdeckung oberhalb des Einheitsgrundteils vorgesehen ist, möglich, den Sensorchip und das Sensorgrundteil zu schützen. Da das Abdeckelement an dem Behälterkörper mit Schrauben befestigt ist und die Druckfeder zwischen dem Abdeckelement und dem Einheitsgrundteil mit einer komprimierten Haltung vorgesehen ist, ist es außerdem möglich, die Druckfeder kompakt zu montieren.
(18). Flüssigkeitsbehälter nach (17), bei welchem die Unterdrucksetzfeder eine Blattfeder ist, die integral mit einer Anschlusskarte ausgebildet ist, welche elektrisch mit einer Elektrode des Sensorchips verbunden ist. Gemäß der Ausführungsform ist es, da die Druckfeder aus einer Blattfeder besteht und die Blattfeder integral mit einer Anschlusskarte ausgebildet ist, die elektrisch mit einer Elektrode des Sensorchips verbunden ist, möglich, eine kompakte Montagearbeit auszuführen und die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, um so auch die Anzahl der Montageschritte zu vermindern.
(19). Flüssigkeitsbehälter nach (14) bis (18), wobei ein Ausnehmungsbereich an einer oberen Fläche des Einheitsgrundteils ausgebildet ist und das Sensorgrundteil in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist; der Sensorchip und das Sensorgrundteil aneinander mit einer Klebeschicht befestigt und versiegelt sind, welche auf einer oberen Fläche des Sensorgrundteils vorgesehen ist; und das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander mit einer Klebefolie fixiert und versiegelt sind, von der ein innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und ein äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaftet. Gemäß der Erfindung kann nur durch Einbringen des Sensorgrundteils, an dem der Sensorchip angebracht ist, in das Einheitsgrundteil von oben und Verbinden der Klebefolie mit den oberen Flächen der beiden so angeordneten Komponenten, das heißt mit den oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils, die Befestigung und Abdichtung zwischen den beiden Komponenten aus unterschiedlichen Materialien (dem Metallsensorgrundteil und dem Kunstharzeinheitsgrundteil) gleichzeitig ausgeführt werden. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend. Da die Klebefolie mit zwei Komponenten verbunden wird, kann die Abdichtung zwischen den Komponenten ausgeführt werden, ohne dass sie durch die Größengenauigkeit der Komponenten beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann, wenn die Klebefolie erhitzt, gepresst und dann verschmolzen wird unter Verwendung einer Massenproduktionsmaschine, die Dichtungsfähigkeit nur durch Handhaben der Temperatur und des Drucks der Massenproduktionsmaschine verbessert werden, um dadurch die Stabilisierung zum Zeitpunkt der Massenherstellung zu erzielen. Da die Klebefolie, die einen großen Einfluss auf die Dichtungsfähigkeit hat, einfach aufzubringen und exzellent in der Raumeffizienz sein kann, ist es möglich, die Verminderung der Größe der Sensoreinheit zu erzielen.
(20). Flüssigkeitsbehälter nach (19), bei welchem die obere Fläche des Sensorgrundteils von dem Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils aus nach oben hervorsteht und die Klebefolie mit der oberen Fläche des Einheitsgrundteils an einer höheren Position verbunden ist als eine Verbindungsposition mit der oberen Flächenwand, die um den Ausnehmungsbereich des Einheitsgrundteils herum vorgesehen ist. Gemäß der Ausführungsform kann, da die Höhe der Folienverbindungsfläche an dem Einheitsgrundteil geringer gewählt ist als die Höhe der Folienverbindungsfläche an den Sensorgrundteil, das Sensorgrundteil gepresst werden mit der Klebefolie mittels eines Höhenunterschieds, um dadurch die Befestigungskraft des Sensorgrundteils an dem Einheitsgrundteil zu stärken. Dies führt dazu, dass diese Komponenten zusammengefügt werden können, ohne dass sie rattern.
(21). Flüssigkeitsbehälter nach (14) bis (20), bei welcher das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteraum einen eingangsseitigen und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal haben; der Behälterkörper als die Pufferkammer eine stromaufwärtige Pufferkammer hat, die mit dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem eingangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und eine stromabwärtige Pufferkammer, die mit dem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert; und die Flüssigkeit, die von dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals her strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und den eingangsseitigen Durchflusskanal hindurch zugeleitet wird und zum stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals hin durch den ausgangsseitigen Durchflusskanal und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird. Da gemäß der Ausführungsform die Flüssigkeit, die von der stromaufwärtigen Seite des Zuleitekanals her in dem Behälterkörper strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und die eingangsseitigen Durchflusskanäle des Einheitsgrundteils und des Sensorgrundteils zugeleitet wird und zur stromabwärtigen Seite des Zuleitekanals durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird, strömt die Flüssigkeit stets in dem Sensorhohlraum. Demzufolge ist es möglich, die fehlerhafte Erfassung aufgrund des Verbleibs der Flüssigkeit oder von Bläschen in dem Sensorhohlraum zu vermeiden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Struktur einer Aufzeichnungsvorrichtung vom Tintenstrahltypen (einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung) zeigt, in welcher eine Tintenkartusche (einen Flüssigkeitsbehälter) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine schematische Struktur der Tintenkartusche gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Bereich veranschaulicht, wo eine Sensoreinheit an der Tintenkartusche angebracht ist, und zwar gesehen von vorne;
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die wichtige Teile einer Tintenkartusche gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die wichtige Teile einer Tintenkartusche gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
6 ist eine Ansicht von vorne, die einen Bereich veranschaulicht, wo eine Sensoreinheit an einer Tintenkartusche gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
7 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils VII-VII der 6;
8 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils VIII-VIII der 7;
9 ist eine vergrößerte Ansicht, die wichtige Teile der 8 veranschaulicht;
10 ist eine Querschnittsansicht, die wichtige Teile einer Tintenkartusche einer vierten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
11 ist eine perspektivische Ansicht, die detaillierte Strukturen von Komponenten einschließlich einer Sensoreinheit (einer Flüssigkeitserfassungseinrichtung) zeigt, welche in einer Tintenkartusche gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung anbringbar ist;
12 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Sensoreinheit in 11 zeigt;
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Sensoreinheit in 11 unter einem anderen Winkel gesehen zeigt;
14 ist eine Längsschnittansicht, die einen Bereich zeigt, an welchem die Sensoreinheit der Tintenkartusche gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung angebracht ist;
15 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Hauptbereich der Sensoreinheit in 14 zeigt; und 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI in 15.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Flüssigkeitserfassungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und eine Tintenkartusche (ein Flüssigkeitsbehälter) mit der Flüssigkeitserfassungseinrichtung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Struktur einer Aufzeichnungsvorrichtung vom Tintenstrahltypen (einer Flüssigkeitsausstoßvorrichtung), in welcher die Tintenkartusche gemäß der Ausführungsform verwendet wird. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Laufwagen. Der Laufwagen 1 ist so aufgebaut, dass er mittels eines Führungselements 4 geführt wird und hin und her bewegt wird in einer axialen Richtung einer Platte 5 durch einen Synchronriemen 3, welcher mit einem Laufwagenmotor 2 angetrieben wird.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 12 ist an einer Seite des Laufwagens 1 angebracht, welche einem Aufzeichnungspapier 6 gegenüber liegt, und eine Tintenkartusche 100 zum Zuleiten einer Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 12 ist abnehmbar an einem oberen Teil des Laufwagens angebracht.
Ein Deckelelement 13 ist in einer Home-Position als Bereich der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, in welchem kein Druckvorgang stattfindet (rechte Seite in der Zeichnung). Das Deckelelement 13 hat eine solche Struktur, dass es gegen eine Düsenausbildefläche des Aufzeichnungskopfs 12 gedrückt wird und zusammen mit der Düsenausbildefläche einen hermetisch abgeschlossenen Raum bildet, wenn der an dem Laufwagen 1 angebrachte Aufzeichnungskopf 12 zu der Home-Position bewegt wird. Eine Pumpeneinheit 10 zum Aufbringen eines Unterdrucks auf den mittels des Deckelelements 13 ausgebildeten hermetisch geschlossenen Raum, um eine Reinigung auszuführen, ist unterhalb des Deckelelements 13 vorgesehen.
Außerdem ist ein Wischmittel 11 mit einer elastischen Platte, wie beispielsweise einem Gummi, in der Nähe einer Druckbereichsseite in dem Deckelelement 13 vorgesehen, so dass es frei vorwärts und rückwärts beweglich in einer horizontalen Richtung mit Bezug auf eine Bewegungsspur des Aufzeichnungskopfs 12 ist, um ein Beispiel zu nennen, und es hat eine solche Struktur, dass es die Düsenausbildefläche des Aufzeichnungskopfs 12 frei wegwischt, wenn notwendig, wenn der Laufwagen 1 in Richtung des Deckelelements 13 hin und her bewegt wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Struktur der Tintenkartusche 100 zeigt. Die Tintenkartusche 100 beinhaltet eine Sensoreinheit 200 als Flüssigkeitserfassungseinrichtung gemäß der Ausführungsform. Die Tintenkartusche 100 hat ein Kartuschengehäuse (einen Behälterkörper) 101 aus Kunstharz, welches einen Tintenspeicherbereich beinhaltet, und eine Abdeckung 102 aus Kunstharz, die so angebracht ist, dass sie eine untere Endfläche des Kartuschengehäuses 101 bedeckt. Die Abdeckung 102 ist zum Schützen von verschiedenen Dichtungsfolien vorgesehen, die an der unteren Endfläche des Kartuschengehäuses 101 angeklebt sind. Ein Tintenzuleitebereich 103 steht von der unteren Endfläche des Kartuschengehäuses 101 hervor, und eine Abdeckfolie 104 zum Schützen einer Tintenzuleiteöffnung (nicht dargestellt) ist an der unteren Endfläche des Tintenzuleitebereichs 103 angeklebt.
Außerdem ist ein Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 zum Aufnehmen der Sensoreinheit 200 an einer Seitenfläche mit einer geringen Breite in dem Kartuschengehäuse 101 vorgesehen, und die Sensoreinheit 200 und eine Feder 300 sind in diesem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 untergebracht. Die Feder 300 drückt die Sensoreinheit 200 gegen eine Sensoraufnahmewand 120, die in einem inneren Bodenteil des Sensoraufnahmeausnehmungsbereichs 110 positioniert ist, um einen Dichtungsring 270 zu quetschen und dadurch eine Dichtungsleistung zwischen der Sensoreinheit 200 und dem Kartuschengehäuse 101 aufrechtzuerhalten.
Der Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 ist auf einer Seitenfläche mit einer geringen Breite in dem Kartuschengehäuse 101 geöffnet, und die Sensoreinheit 200 und die Feder 300 sind von der Öffnung auf der Seitenfläche aus eingebracht. Die Öffnung auf der Seitenfläche des Sensoraufnahmeausnehmungsbereichs 110 ist mit einer dichtenden Abdeckung 400, die eine Leiterplatte 500 hat, von außen in einem Zustand verschlossen, in welchem die Sensoreinheit 200 und die Feder 300 darin untergebracht sind.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Bereich veranschaulicht, wo die Sensoreinheit 200 und die Feder 300 in den Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 hineingebracht sind, und zwar von vorne gesehen, und 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die ein Beispiel von wichtigen Teilen einer Tintenkartusche gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. In 3 sind einige Teile einschließlich der Feder 300 nicht dargestellt. Die erste Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben.
Die Sensoraufnahmewand 120 zum Aufnehmen des unteren Endes der Sensoreinheit 200 ist an dem inneren Bodenbereich des Sensoraufnahmeausnehmungsbereichs 110 des Kartuschengehäuses 101 vorgesehen. Die Sensoreinheit 200 ist auf der flachen oberen Fläche der Sensoraufnahmewand 120 platziert und ist ein Bereich, an welchem der Dichtungsring (das ringförmige Dichtungselement) 270 am unteren Ende der Sensoreinheit 200 mit einer elastischen Kraft der Feder 300 gepresst ist.
Eine stromaufwärtige 122 und eine stromabwärtige Sensorpufferkammer 123, die horizontal mittels einer Trennwand 127 getrennt sind, sind unterhalb der Sensoraufnahmewand 120 vorgesehen. Die Sensoraufnahmewand 120 ist mit zwei Verbindungsöffnungen (Durchflusskanälen) 132 und 133 versehen, die den Sensorpufferkammern 122 und 123 entsprechen sollen. Ein Zuleitekanal zum Zuleiten der gespeicherten Tinte, der nicht dargestellt ist, ist innerhalb des Kartuschengehäuses 101 vorgesehen, und die Sensoreinheit 200 ist in der Nähe des Anschlusses (in der Nähe der Tintenzuleiteöffnung) des Zuleitekanals vorgesehen.
In diesem Fall kommuniziert die stromaufwärtige Pufferkammer 122 mit der stromaufwärtigen Seite des Zuleitekanals durch eine Öffnung 124 (nicht besonders dargestellt), und die stromaufwärtige Sensorpufferkammer 123 kommuniziert mit der stromabwärtigen Seite des Zuleitekanals nahe an der Tintenzuleiteöffnung durch eine Verbindungsöffnung 125 (nicht besonders dargestellt). Die unteren Flächen der Sensorpufferkammern 122 und 123 sind geöffnet, nicht mit einer starren Wand verschlossen, und die Öffnung ist mit einer Dichtungsfolie 125 aus Kunstharz verschlossen oder abgedeckt.
Die Sensoreinheit 200 beinhaltet ein Kunstharzeinheitsgrundteil 210 mit einer Plattengestalt mit einem Ausnehmungsbereich 211, ein metallenes Sensorgrundteil 220 mit einer Plattengestalt, das in dem Ausnehmungsbereich 211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 untergebracht ist, einen Sensorchip 230, der an der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 angebracht und dort befestigt ist, eine Klebefolie 240 zum Befestigen des Sensorgrundteils 220 an dem Einheitsgrundteil 210, zwei Anschlusskarten 250, die an dem Einheitsgrundteil 210 vorgesehen sind, ein Presselement 260A mit einer Plattengestalt zum Unterdrucksetzen der Anschlusskarten 250, einen Gummidichtungsring 270 an der unteren Fläche des Einheitsgrundteils 210, und eine Pressabdeckung 280 auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 zum Abdecken des Sensorchips 230, um so das Gewicht der Feder 300 auf das Einheitsgrundteil 210 aufzubringen.
Um Details der jeweiligen Elemente zu beschreiben, wie es in 4 dargestellt ist, beinhaltet das Einheitsgrundteil 210 den Ausnehmungsbereich 211, in welchen hinein das Sensorgrundteil 220 gebracht ist, in der Mitte der oberen Fläche, als Grundteilkörper zum Lagern des Sensorgrundteils 220, und eine Anbringwand 215 mit einer Höhe, die um eine Stufe größer ist als die der oberen Flächenwand 214 an der Außenseite der oberen Flächenwand 214 um den Ausnehmungsbereich 211 herum. Die untere Fläche des Ausnehmungsbereichs 211 ist mit einem eingangsseitigen 212 und einem ausgangsseitigen Durchflusskanal 213 (Flüssigkeitsspeicherraum) mit kreisförmigen Öffnungen versehen. Die untere Fläche des Einheitsgrundteils 210 ist mit einem hervorstehenden Bereich 217 versehen, an dessen Außenumfang der Dichtungsring 270 angebracht ist, und der eingangsseitige 212 und der ausgangsseitige Durchflusskanal 213 sind an dem hervorstehenden Bereich 217 positioniert. Der Dichtungsring 270 ist aus einer Gummiringdichtung gebildet und hat einen ringförmigen hervorstehenden Bereich 271 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt an seiner unteren Fläche.
Das Sensorgrundteil 220 ist aus einer Metallplatte wie beispielsweise einem rostfreien Stahl mit einer größeren Steifigkeit als die von Kunstharz ausgebildet, um so eine akustische Eigenschaft eines Sensors zu verbessern. Das Sensorgrundteil 220 beinhaltet einen eingangsseitigen 222 und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal 223 (Flüssigkeitsspeicherraum) aus zwei Öffnungen, die dem eingangsseitigen 212 und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal 213 des Einheitsgrundteils 210 entsprechen sollen.
Eine Klebeschicht 242 ist auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 ausgebildet, und zwar beispielsweise durch Anbringen einer doppelseitigen Klebefolie oder durch das Aufbringen eines Klebstoffs. Der Sensorchip 230 ist an der Klebeschicht 242 angebracht und dort befestigt. Das heißt, das Sensorgrundteil 220 dient als Grundteilkörper zum Lagern des Sensorchips 230.
Der Sensorchip 230 hat einen Sensorhohlraum 232 zum aufnehmen von Tinte (Flüssigkeit) als Erfassungsziel und hat eine solche Struktur, dass die untere Fläche des Sensorhohlraums 232 zur Aufnahme der Tinte geöffnet ist, die obere Fläche mit einer Schwingungsplatte 233 verschlossen ist und ein piezoelektrisches Element 234 auf der oberen Fläche der Schwingungsplatte 233 vorgesehen ist.
Insbesondere beinhaltet der Sensorchip 230 einen keramischen Chipkörper 231 mit dem Sensorhohlraum 232 mit einer kreisförmigen Öffnungsgestalt in der Mitte, die Schwingungsplatte 233, die auf der oberen Fläche des Chipkörpers 231 ausgebildet ist, um die Bodenwand des Sensorhohlraums zu bilden, das auf der Schwingungsplatte 233 gestapelte piezoelektrische Element 234 sowie auf dem Chipkörper 231 gestapelte Anschlüsse 235 und 236.
Das piezoelektrische Element 234 beinhaltet eine obere 234a und eine untere Elektrodenschicht 234b, die mit den Anschlüssen 235 bzw. 236 verbunden sind, und eine piezoelektrische Schicht 234c, die zwischen der oberen 234a und der unteren Elektrodenschicht 234b ausgebildet ist. Das piezoelektrische Element dient dazu, das Tintenende zu erfassen, beispielsweise auf der Grundlage einer Differenz in der Eigenschaft aufgrund der Existenz oder Nichtexistenz der Tinte in dem Sensorhohlraum 232. Das piezoelektrische Element 234 kann aus Bleizirkonattitanat (PZT), Bleitlanthanzirkonattitanat (PLZT) oder einer bleifreien piezoelektrischen Folie ohne Blei gemacht sein.
Der Sensorchip 230 wird integral an den Sensorgrundteil 220 mit der Klebeschicht 242 befestigt, indem die untere Fläche des Chipkörpers 231 auf die obere Mitte des Sensorgrundteils 220 platziert wird. Gleichzeitig wird der Raum zwischen dem Sensorgrundteil 220 und dem Sensorchip 230 mit der Klebeschicht 242 abgedichtet. Die eingangsseitigen 222 und 212 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 223 und 213 (Flüssigkeitsspeicherräume) des Sensorgrundteils 220 und des Einheitsgrundteils 210 kommunizieren mit dem Sensorhohlraum 232 des Sensorchips 230. Demzufolge tritt die Tinte in den Sensorhohlraum 232 durch die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222 ein und wird aus dem Sensorhohlraum 232 durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 223 und 213 ausgegeben.
Auf diese Art und Weise ist das metallene Sensorgrundteil 220 mit dem daran angebrachten Sensorchip 230 in dem Ausnehmungsbereich 211 auf der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 aufgenommen. Dann werden das Sensorgrundteil 220 und das Einheitsgrundteil 210 integral aneinander befestigt, indem sie mit einer Kunstharzklebefolie 240 von oben bedeckt werden.
Das heißt, die Klebefolie 240 hat eine Öffnung 241 in ihrer Mitte und legt so den Sensorchip 230 zu der mittleren Öffnung 241 hin frei, indem sie sie mit der Klebefolie in dem Zustand bedeckt, wo das Sensorgrundteil 220 in dem Ausnehmungsbereich 211 auf der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 untergebracht ist. Durch Verbinden des inneren Umfangsbereichs der Klebefolie 240 mit der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 durch die Klebeschicht 242 und Verbinden des äußeren Umfangsbereichs mit der oberen Flächenwand 214 um den Ausnehmungsbereich 211 des Einheitsgrundteils 210 herum, das heißt durch Verbinden der Klebefolie 240 mit den oberen Flächen von zwei Komponenten (des Sensorgrundteils 220 und des Einheitsgrundteils 210) werden das Sensorgrundteil 220 und das Einheitsgrundteil 210 aneinander befestigt und abgedichtet.
In diesem Fall wird die obere des Sensorgrundteils 220 von dem Ausnehmungsbereich 211 des Einheitsgrundteils 210 nach oben hervorstehen gelassen, und die Klebefolie 240 wird mit der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 an einer Stelle verbunden, die höher ist als die Verbindungsposition der oberen Flächenwand 214 um den Ausnehmungsbereich 11 des Einheitsgrundteils 210 herum. Auf diese Art und Weise kann durch Wählen der Höhe der Folienverbindungsfläche an dem Sensorgrundteil 220 höher als die Höhe der Folienverbindungsfläche an dem Einheitsgrundteil 210 das Sensorgrundteil 220 mit der Klebefolie 240 durch den Höhenunterschied gepresst werden, um dadurch die Befestigungskraft des Sensorgrundteils 220 an dem Einheitsgrundteil 210 zu verstärken. Dies führt dazu, dass diese Komponenten zusammengefügt werden können, ohne zu rattern.
Die jeweiligen Anschlusskarten 250 haben ein Federelement 252, das von einer mittleren Seitenkante eines Grundstreifens hervorsteht, und sie sind an der oberen Fläche der Anbringwand 215 des Einheitsgrundteils 210 vorgesehen. Durch Platzieren des Presselements 260 daran sind die Anschlusskarten 250 zwischen dem Einheitsgrundteil 210 und dem Presselement 260 vorgesehen, und in diesem Zustand sind die Federelemente 252 in elektrischem Kontakt mit den Anschlüssen 235 und 236 auf der oberen Fläche des Sensortyps 230. Das Presselement 260 hat eine flache Rahmengestalt, die an der oberen Fläche der Anbringwände 215 und des Einheitsgrundteils 210 mit den Anschlusskarten 250 dazwischen platziert ist.
Wie in 4 dargestellt, ist die Pressabdeckung 280 oberhalb des Sensorchips 230 vorgesehen, ohne den Sensorchip 230 und die Federelemente 252 der Anschlusskarten 250 zu berühren. Die Pressabdeckung 280 dient dazu, den Sensorchip 230 zu schützen und das Gewicht der Feder 300 (bezeichnet durch einen Pfeil A1 in den 3 und 4) zu der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 zu leiten, so dass der Sensorchip 230 umgangen wird. Der Boden des Presselements ist an dem Bereich platziert, mit welchem die Klebefolie 240 verbunden wird, und das Gewicht A1 der Feder 300 kann auf das Sensorgrundteil 220 von der Oberseite der Klebefolie 240 aus aufgebracht werden. Wenn das Gewicht A1 der Feder 300 auf das Sensorgrundteil 220 aufgebracht wird, wird das Gewicht A1 zu dem Einheitsgrundteil 210 darunter geleitet und dient als Kraft zum Drücken gegen den Dichtungsring 270.
In diesem Fall ist der Dichtungsring 270 so ausgestaltet, dass er einen Durchmesser hat, der so klein wie möglich ist, so dass der Dichtungsraum nicht unnötig vergrößert wird, und er ist direkt unter dem Sensorgrundteil 220 oder dem Sensorchip 230 positioniert. Durch Aufbringen des Gewichts A1 der Feder 300 auf das Sensorgrundteil 220 mit einem kleinen Flächenbereich wirkt die Unterdrucksetzkraft der Feder 300 effektiv auf den Dichtungsring 270 direkt unter dem Sensorgrundteil.
Die Sensoreinheit 200 hat die oben erwähnte Ausgestaltung und ist in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 (dem Sensoraufnahmebereich) des Kartuschengehäuses 100 zusammen mit der komprimierten Feder 300 untergebracht. In diesem untergebrachten Zustand drückt durch Unterdrucksetzen der Pressabdeckung 280 mit der Feder 300 das Gewicht A1, das zu dem Einheitsgrundteil 210 durch das Sensorgrundteil 220 geleitet wird, den an der unteren Fläche des Einheitsgrundteils 210 vorgesehenen Dichtungsring 270 und bringt den Dichtungsring in engen Kontakt mit der Sensoraufnahmewand 120 in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110. Demzufolge wird die Abdichteigenschaft zwischen der Sensoreinheit 200 und dem Kartuschengehäuse 101 sichergestellt.
Unter der Bedingung, dass die Abdichteigenschaft durch die oben erwähnte Anordnung sichergestellt wird, kommuniziert die stromaufwärtige Pufferkammer 122 in dem Kartuschengehäuse 101 mit den eingangsseitigen Durchflusskanälen 212 und 222 in der Sensoreinheit 200 durch die Verbindungsöffnung 132 der Sensoraufnahmewand 120, und die stromabwärtige Pufferkammer 123 in dem Kartuschengehäuse 101 kommuniziert mit den ausgangsseitigen Durchflusskanälen 213 und 223 in der Sensoreinheit 200 durch die Kommunikationsöffnung 133 der Sensoraufnahmewand 120. Die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222, der Sensorhohlraum 232 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223 sind in der Reihe in dem Zuleitekanal in dem Kartuschengehäuse 101 von der stromaufwärtigen Seite aus in dieser Reihenfolge angeordnet.
Hier beinhaltet der stromaufwärtige Durchflusskanal, der mit dem Sensorhohlraum 232 kommuniziert, die stromaufwärtige Pufferkammer 122 mit einem großen Durchflusskanalschnitt, die Verbindungsöffnung 132 sowie die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222 in der Sensoreinheit 200 mit einem kleinen Durchflusskanalschnitt (stromaufwärtiger schmaler Durchflusskanal). Der stromabwärtige Durchflusskanal, der mit dem Sensorhohlraum 232 kommuniziert, beinhaltet die stromabwärtige Pufferkammer 123 mit einem großen Durchflusskanalschnitt, die Verbindungsöffnung 133 sowie die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223 in der Sensoreinheit 200 mit einem geringen Durchflusskanalschnitt (stromabwärtiger schmaler Durchflusskanal).
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann, da der Raum zwischen der Sensoreinheit 200 und der Sensoraufnahmewand 120 abgedichtet ist, während gegen den Dichtungsring 270 gedrückt wird durch Vorsehen des Dichtungsrings 270 mit der Elastizität zwischen der Sensoreinheit 200 und der Sensoraufnahmewand 120 und Unterdrucksetzen der Sensoreinheit 200 gegen die Sensoraufnahmewand 120 unter Verwendung der Feder 300 eine Montagereihenfolge, dass die Sensoreinheit 200 zuvor separat montiert wird und dann die Sensoreinheit 200 in das Kartuschengehäuse 101 hineingepasst wird, verwendet werden. Demzufolge kann die Montage einfacher ausgeführt werden als in dem Fall, in dem ein Klebstoff verwendet wird.
Da die Abweichung in der Größe zwischen der Sensoreinheit 200 und der Sensoraufnahmewand 120 mit der Elastizität des Dichtungsrings 270 absorbiert werden kann, ist es möglich, die verlässliche Abdichtung mit einer einfachen Anordnung auszuführen. Da der Flüssigkeitsspeicherraum (die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223), der mit dem Dichtungsring 270 abgedichtet ist, in dem vorderen Bereich (an der Öffnungsseite) des Sensorhohlraums 232 gesichert ist, wird dieser Raum kaum durch die Wellenbewegung der Tinte oder der Bläschen in der Tinte beeinträchtigt.
Da die Unterdrucksetzkraft der Feder 300 auf das Einheitsgrundteil 210 durch das Sensorgrundteil 220 aufgebracht wird, kann der Oberflächendruck der Dichtungsfläche zwischen dem Sensorgrundteil 220 und dem Einheitsgrundteil 210 zusammen verbessert werden, um dadurch die Dichtungseigenschaft dazwischen zu verbessern. Das heißt, da das Gewicht der Feder 300 auf die Klebefolie 240 auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 aufgebracht wird, kann die Klebefolie 240 stärker verbunden werden, was die Dichtungsfähigkeit verbessert. In diesem Fall wird, da das unnötige Gewicht nicht auf den Sensorchip 230 aufgebracht wird, die Erfassungseigenschaft dadurch nicht beeinträchtigt.
Da das Gewicht A1 der Feder 300 zu dem Sensorgrundteil 220 durch die Pressabdeckung 280 geleitet wird, ist es möglich, den Sensorchip 230, der ein wichtiges Element ist, zu schützen und Kombinationen der Feder 300 und des Sensorgrundteils 220 frei zu bestimmen, um so eine einfache Ausgestaltung zu ermöglichen.
Da es ausreicht, wenn nur die Feder 300 in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 in dem Zustand aufgenommen werden kann, in dem sie komprimiert ist, kann die Feder 300 einfach zusammen mit der Sensoreinheit 200 eingebracht werden.
Außerdem kann nur durch Einbringen des Sensorgrundteils 220, an dem der Sensorchip 230 angebracht ist, in das Einheitsgrundteil 210 hinein von oben und Verbinden der Klebefolie 240 mit den oberen Flächen der beiden so angeordneten Komponenten, das heißt mit den beiden oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils 210, die Befestigung und Versiegelung zwischen zwei Komponenten aus unterschiedlichen Materialien (nämlich dem metallenen Sensorgrundteil 220 und dem Einheitsgrundteil 210 aus Kunstharz) gleichzeitig ausgeführt werden. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend. Da die Klebefolie 240 mit zwei Komponenten verbunden wird, kann die Versiegelung zwischen den Komponenten ausgeführt werden, ohne durch die Größengenauigkeit der Komponenten beeinträchtigt zu werden. Beispielsweise kann, wenn die Klebefolie 240 erwärmt, gepresst und dann verschmolzen wird durch die Verwendung einer Massenproduktionsmaschine, die Versiegelungsfähigkeit verbessert werden nur durch Handhaben der Temperatur und des Drucks der Massenproduktionsmaschine, um dadurch die Stabilisierung zur Zeit der Massenproduktion zu erzielen. Da die Klebefolie 240, die einen großen Einfluss auf die Versiegelungsfähigkeit hat, einfach in der Anwendung und exzellent in der Raumeffizienz sein kann, ist es möglich, eine Verminderung der Größe der Sensoreinheit 200 zu erzielen.
Da die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223 des Sensorhohlraums 232 in dem Sensorgrundteil 220 bzw. dem Einheitsgrundteil 210 ausgebildet sind, und die Tinte in dem Sensorhohlraum 232 durch die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222 fließt und durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223 ausgegeben wird, tritt die Tinte stets durch den Sensorhohlraum 232 hindurch, wodurch eine fehlerhafte Erfassung aufgrund der Flüssigkeit oder von Bläschen, die in dem Sensorhohlraum 232 verbleiben, vermieden wird.
Da die Höhe der Verbindungsfläche der Klebefolie 240 mit Bezug auf das Einheitsgrundteil 210 geringer gewählt ist als die Höhe der Verbindungsfläche in Bezug auf das Sensorgrundteil 220, kann das Sensorgrundteil 220 mit der Klebefolie 240 durch den Höhenunterschied gepresst werden, wodurch die Befestigungskraft des Sensorgrundteils 220 an dem Einheitsgrundteil 210 verstärkt wird. Sie können ohne einen Höhenunterschied vorgesehen werden.
Da die Sensoreinheit 200 in der Nähe der Mündung des Zuleitekanals in dem Kartuschengehäuse 101 vorgesehen ist und die eingangsseitigen Durchflusskanäle 212 und 222, der Sensorhohlraum 232 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 213 und 223 der Sensoreinheit 200 in Reihe in dem Zuleitekanal in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite aus vorgesehen sind, ist es möglich, die Menge der verbleibenden Flüssigkeit in der Tintenkartusche 100 akkurat zu erfassen.
5 zeigt Konfigurationen von wichtigen Teilen einer Tintenkartusche gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In 5 sind die Elemente, die solchen der Ausführungsform gemäß den 1 bis 4 gleichen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird verzichtet.
In der ersten Ausführungsform wird das Gewicht A1 der Feder 300 auf das Sensorgrundteil 220 durch die Pressabdeckung 280 aufgebracht, aber in der zweiten Ausführungsform wird das Gewicht A2 der Feder 300 auf den Chipkörper 231 des Sensorchips 230 durch die Pressabdeckung 282 aufgebracht. Als Ergebnis kann das Gewicht A2 der Feder 300 zu dem Einheitsgrundteil 210 durch die Pressabdeckung 282, den Chipkörper 231 des Sensorchips 230 und das Sensorgrundteil 220 geleitet werden und kann als Kraft dienen, die gegen den Dichtungsring 270 drückt (das heißt als Kraft zum Sichern der Versiegelungs- bzw. Abdichtfähigkeit).
In diesem Fall wird die Pressabdeckung 282 auf den Chipkörper 231 an der Position gedrückt, die nicht unnötig die Schwingungsplatte 233 oder das piezoelektrische Element 234 beeinträchtigt. Zu dieser Zeit sollte die Pressabdeckung nicht den Kontakt zwischen den Federelementen 252 der Anschlusskarten 250 und den Anschlüssen 235 und 236 der Federelemente 252 behindern. Aus diesem Grund können, indem der Boden der Pressabdeckung 282 in Kontakt mit dem Chipkörper 231 an der Position gebracht wird, die sich von dem Kontaktbereich zwischen den Federelementen 252 und den Anschlüssen 235 und 236 unterscheidet, oder indem der Boden der Pressabdeckung 282 auf den Chipkörper 231 von der Oberseite der Federelemente 252 aus unter Druck gesetzt wird, die die Anschlüsse 235 und 236 berühren, die Federelemente 252 in engen Kontakt mit den Anschlüssen 235 und 236 mit der Kraft der Feder 300 geraten, die auf die Pressabdeckung 282 einwirkt.
Auf diese Art und Weise können, selbst wenn das Gewicht A2 der Feder 300 auf den Chipkörper 231 des Sensorchips 230 aufgebracht wird, ähnliche Vorteile wie bei der oben erwähnten Ausführungsform erzielt werden.
Es wird nun eine Tintenkartusche (ein Flüssigkeitsbehälter) gemäß einer dritten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
6 ist eine Frontansicht, die einen Bereich veranschaulicht, wo die Sensoreinheit 200 und die Feder 300 in den Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 eingebracht sind. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang des Pfeils VII-VII der 6. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang des Pfeils VIII-VIII der 7. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die wichtige Teile der 8 veranschaulicht. In den Zeichnungen sind die Elemente, die ähnlich wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf eine Beschreibung dieser Elemente wird verzichtet.
In der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das Gewicht der Feder 300 auf das Sensorgrundteil 220 oder den Chipkörper 231 durch die Pressabdeckung 280 bzw. 282 aufgebracht. In der dritten Ausführungsform wird das Gewicht der Feder 300 aber auf das Einheitsgrundteil 210 durch ein Presselement 260B aufgebracht.
Insbesondere beinhaltet die Sensoreinheit 200 ein Kunstharzeinheitsgrundteil 210 mit plattenartiger Gestalt und einem Ausnehmungsbereich 211 an seiner oberen Fläche, ein metallenes Sensorgrundteil 220 mit plattenartiger Gestalt, das in dem Ausnehmungsbereich 211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 untergebracht ist, einen Sensorchip 230, der an der oberen Fläche des Sensorgrundteils 220 angebracht und dort befestigt ist, einen Klebefilm 240 zum Befestigen des Sensorgrundteils 220 an dem Einheitsgrundteil 210, zwei Anschlusskarten 250, die an dem Einheitsgrundteil 210 vorgesehen sind, ein Presselement 260B mit plattenartiger Gestalt zum Unterdrucksetzen der Anschlusskarten 250 und zum Schützen des Sensorchips 230, und einen Gummidichtungsring 270, der an der unteren Fläche des Einheitsgrundteils 210 vorgesehen ist.
Um nun Details der jeweiligen Elemente zu beschreiben, wie sie in 9 dargestellt sind, beinhaltet das Einheitsgrundteil 210 den Ausnehmungsbereich 211, in welchen hinein das Sensorgrundteil 220 gebracht ist, in der Mitte seiner oberen Fläche, und eine Anbringwand 215 mit einer Höhe, die um einen Schritt oder eine Stufe größer ist als die der oberen Flächenwand 214 auf der Außenseite der oberen Flächenwand 214 um den Ausnehmungsbereich 211 herum. Die Bodenwand des Ausnehmungsbereichs 211 ist mit einem eingangsseitigen 212 und einem ausgangsseitigen Durchflusskanal 213 (Flüssigkeitshalteräumen) mit kreisförmigen Öffnungen versehen. Die untere Fläche des Einheitsgrundteils 210 ist mit einem hervorstehenden Bereich 217 versehen, an dessen Außenumfang der Dichtungsring 270 angepasst ist, und der eingangsseitige Durchflusskanal 212 und der ausgangsseitige Durchflusskanal 213 sind an dem hervorstehenden Bereich 217 positioniert. Der Dichtungsring 270 ist aus einer Gummiringdichtung gebildet und hat einen ringförmigen hervorstehenden Bereich 271 mit einem halbkreisförmigen Schnitt an seiner unteren Fläche.
Die jeweiligen Anschlusskarten 250 haben ein Federelement 252, das von einer mittleren Seitenkante eines Grundstreifens hervorsteht, und ein gebogenes Element 254, das am Ende des Streifens ausgebildet ist, welche an der oberen Fläche der Anbringwand 215 des Einheitsgrundteils 210 vorgesehen sind. Indem das Presselement 260B daran platziert wird, werden die Anschlusskarten 250 zwischen dem Einheitsgrundteil 210 und dem Presselement 260B vorgesehen, und in diesem Zustand sind die Federelemente 252 in elektrischem Kontakt mit den Anschlüssen 235 und 236 an der oberen Fläche des Sensorchips 230.
Das Presselement 260B hat die Gestalt einer flachen Platte, welche an der oberen Fläche der Anbringwände 215 des Einheitsgrundteils 210 platziert ist, wobei die Grundbereiche 251 der Anschlusskarten 250 dazwischen vorgesehen sind, und beinhaltet einen Ausnehmungsbereich 265, der an der unteren Fläche vorgesehen ist, um eine Interferenz mit den Federelementen 252 der Anschlusskarten 250 oder des Sensorchips 230 zu vermeiden. Das Presselement 260B wird an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 platziert, während die Anschlusskarten 250 von oben unter Druck gesetzt werden, um dadurch das Sensorgrundteil das Sensorgrundteil 220 und den Sensorchip 230 zu schützen, die in dem Ausnehmungsbereich 211 auf der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 210 untergebracht sind.
Die Sensoreinheit 200 hat die oben erwähnte Ausgestaltung und ist in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 des Kartuschengehäuses 100 zusammen mit der Feder 300 in dem Zustand untergebracht, wo die Feder komprimiert ist. In dem untergebrachten Zustand wird, indem das Presselement 260B mit der Feder 300 nach unten gedrückt wird, der an der unteren Fläche der Sensoreinheit 200 vorgesehene Dichtungsring 270 gegen die Sensoraufnahmewand 120 in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 gepresst, um dadurch die Abdichteigenschaft zwischen der Sensoreinheit 200 in dem Kartuschengehäuse 101 zu sichern. In diesem Fall wird, da die Unterdrucksetzkraft der Feder 300 zu dem Einheitsgrundteil 210 durch das Presselement 260B geleitet wird, diese Unterdrucksetzkraft überhaupt nicht auf das Sensorgrundteil 220 und den Sensorchip 230 aufgebracht. Das heißt, die Feder 300 gibt die Unterdrucksetzkraft nur an das Einheitsgrundteil 210 weiter durch einen Kraftleiteweg, der das Sensorgrundteil 220 und den Sensorchip 230 umgeht.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform können die ähnlichen Vorteile wie mit der ersten Ausführungsform erzielt werden. Da die Unterdrucksetzkraft der Feder 300 durch das Presselement 260B hindurch verläuft, aber direkt auf das Einheitsgrundteil 210 aufgebracht wird, das der Sensoraufnahmewand 120 gegenüberliegt, kann außerdem der Einfluss der Unterdrucksetzkraft nicht an das Sensorgrundteil 220 oder den Sensorchip 230 weitergegeben werden, was die Erfassungsempfindlichkeit verbessert.
Da es außerdem nur ausreichend ist, wenn die Feder 300 komprimiert und in dem Sensoraufnahmeausnehmungsbereich 110 untergebracht ist, kann die Feder außerdem einfach zusammen mit der Sensoreinheit 200 eingefügt werden.
Da das Presselement 260B an dem Einheitsgrundteil 210 vorgesehen ist, ist es möglich, den Sensorchip 230 und das Sensorgrundteil 210, die wichtige Elemente für die Schwingungseigenschaften sind, zu schützen. Da das Gewicht der Feder 300 auf das Einheitsgrundteil 210 durch das Presselement 260B aufgebracht wird, ist es möglich, die Kombinationen aus der Feder 300 und dem Einheitsgrundteil 210 frei zu bestimmen, was eine einfache Ausgestaltung ermöglicht.
10 zeigt wichtige Teile einer Tintenkartusche gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. In 10 sind die Elemente, die solchen der in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen gleichen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
In der vierten Ausführungsform ist ein Presselement 260C, das den Sensorchip 230 und das Sensorgrundteil 210 bedeckt, oberhalb des Einheitsgrundteils 210 vorgesehen, über das es nicht in Kontakt mit dem Einheitsgrundteil 210 gerät, und das Presselement 260C ist mit Schrauben 701 an dem Kartuschengehäuse 101 befestigt. Blattfedern (Unterdrucksetzfedern) 259 zum Unterdrucksetzen des Einheitsgrundteils 210, um gegen den Dichtungsring 270 zu drücken, sind zwischen dem Presselement 260C und dem Einheitsgrundteil 210 in dem Zustand vorgesehen, wo die Blattfeder komprimiert ist.
In diesem Fall sind die Blattfedern 259 integral in den jeweiligen Anschlusskarten 250 ausgebildet und können eine vorbestimmte Unterdrucksetzkraft nur auf das Einheitsgrundteil 210 in einem regulären Montagevorgang aufbringen. Die Anschlusskarten 250 sind mit den Federelementen 252 versehen, die in elastischen Kontakt mit den Anschlüssen 235 und 236 geraten (siehe 10) des Sensorchips 230, aber die Blattfedern 259 sind an den Positionen vorgesehen, wo ihre Federkraft nicht auf die Federelemente 252 einwirkt.
Wie in der Zeichnung dargestellt, kann ein Ende der jeweiligen Blattfedern 259 zur Zeit der Ausbildung des Presselements 260C eingefügt werden, und die Anschlusskarten 250 können integral in dem Presselement 260C ausgebildet sein. In diesem Fall ist es nicht notwendig, die Anschlusskarten 250 besonders zu lagern.
Die Blattfedern 259 können separat von den Anschlusskarten 250 hergestellt und vorgesehen werden, und Unterdrucksetzfedern, die sich von den Blattfedern 259 unterscheiden, können vorgesehen werden, solange es der Platz zulässt.
Auf diese Art und Weise ist es, da das Presselement 260C an dem Kartuschengehäuse 101 mit den Schrauben 701 befestigt ist und die Blattfedern 259 (Unterdrucksetzfedern) zwischen dem Abdeckelement 260C und dem Einheitsgrundteil 210 in dem Zustand vorgesehen werden, wo die Blattfedern komprimiert sind, möglich, die kompakte Montage der Unterdrucksetzfedern auszuführen. Da die Blattfedern 259 integral mit den Anschlusskarten 250 ausgebildet sind, die elektrisch mit den Anschlüssen 235 und 236 des Sensorchips 230 verbunden sind, ist es außerdem möglich, die kompakte Montage auszuführen und die Anzahl der Komponenten zu vermindern, um dadurch die Anzahl der Montageschritte zu reduzieren.
Es wird nun eine Tintenkartusche gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die Strukturen einer Sensoreinheit 1200, einer Feder 1300, einer Dichtungsabdeckung 1400 und einer Platte 1500 zeigt, welche in der Tintenkartusche untergebracht werden können. Außerdem ist 12 eine perspektivische Explosionsansicht, die die Sensoreinheit 1200 zeigt, 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Sensoreinheit 1200 unter einem anderen Winkel zeigt, und 14 ist eine Längsschnittansicht, die den Sensoreinheitsaufnahmebereich der Tintenkartusche 1100 zeigt. Außerdem ist die 15 eine Schnittansicht, die einen Hauptbereich der Sensoreinheit 1200 zeigt, und 16 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XVI-XVI in 15.
Wie in 14 dargestellt, ist die Sensoraufnahmewand 1120 zum Aufnehmen eines unteren Endes der Sensoreinheit 1200 in dem inneren Bodenteil des ausgenommenen Sensoraufnahmebereichs 1110 des Kartuschengehäuses 1101 vorgesehen. Die Sensoraufnahmewand 1120 hat eine obere Fläche, an der die Sensoreinheit 1200 angebracht ist, und ist ein Bereich, mit welchem der Dichtungsring 1270, der an einem unteren Ende der Sensoreinheit 1200 vorgesehen ist, mittels einer elastischen Kraft der Feder 1300 in Druckkontakt gerät.
Zwei Sensorpufferkammern 1122 und 1123 auf der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite, die voneinander mit einer Trennwand 1127 dazwischen getrennt sind, sind an einer unteren Seite der Sensoraufnahmewand 1120 vorgesehen, und die Sensoraufnahmewand 1120 ist mit zwei Verbindungsöffnungen 1132 und 1133 versehen, die den Sensorpufferkammern 1122 und 1123 entsprechen. Ein Zuleitekanal zum Zuführen der gespeicherten Tinte nach außen ist in dem Kartuschengehäuse 1101 vorgesehen, aber dies ist nicht dargestellt. Die Sensoreinheit 1200 ist in der Nähe der Mündung des Zuleitekanals (der Nähe der Tintenzuleiteöffnung) positioniert. In diesem Fall wird die Sensorpufferkammer 1122 auf der stromaufwärtigen Seite dazu gebracht, mit einem Zuleitekanal auf der stromaufwärtigen Seite durch eine Verbindungsöffnung 1124 zu kommunizieren, und die Sensorpufferkammer 1123 auf der stromabwärtigen Seite wird dazu gebracht, mit dem Zuleitekanal auf der stromabwärtigen Seite zu kommunizieren, welcher nahe der Tintenzuleiteöffnung ist, und zwar durch eine Verbindungsöffnung 1125. Untere Flächen der Sensorpufferkammern 1122 und 1123 sind nicht mit einer starren Wand verschlossen, sondern geöffnet, und die Öffnungen sind mit einer Dichtungsfolie 1105 aus einem Kunstharz bedeckt.
Wie es in den 12 und 13 dargestellt ist, ist die Sensoreinheit 1200 durch ein plattenförmiges Einheitsgrundteil 1210 mit einem Ausnehmungsbereich 1211 auf einer oberen Fläche ausgebildet, das aus einem Kunstharz gebildet ist, aus einem plattenförmigen Sensorgrundteil 1220, das in dem Ausnehmungsbereich 1211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 untergebracht und aus einem Metall gemacht ist, einem Sensorchip 1230, der an der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 angebracht und dort befestigt und aus Keramik gemacht ist, um ein Beispiel zu nennen, einer Klebefolie 1240 zum Befestigen des Sensorgrundteils 1220 an dem Einheitsgrundteil 1210, zwei Anschlusskarten 1250, die auf einer oberen Seite des Einheitsgrundteils 1210 vorgesehen sind, einer plattenförmigen Pressabdeckung 1260 zum Drücken gegen die Anschlusskarte 1250 und zum Schützen des Sensorchips 1230, und dem Dichtungsring 1270, der an einer unteren Fläche des Einheitsgrundteils 1210 vorgesehen und aus einem Gummi gemacht ist.
Jede der Komponenten wird im Detail beschrieben werden. Wie in 13 dargestellt, ist das Einheitsgrundteil 1210 aus einem Material, wie beispielsweise Polyethylen, gemacht und hat den Ausnehmungsbereich 1211 zum Einpassen des Sensorgrundteils 1220, welcher in der Mitte einer oberen Fläche vorgesehen ist, und hat eine Anbringwand 1215, die höher gesetzt ist als eine obere Flächenwand 1214 um eine Stufe an einer Außenseite der oberen Flächenwand 1214 um den Ausnehmungsbereich 1211 herum. Zwei Anbringwände 1215 sind aneinander gegenüberliegend mit dem Ausnehmungsbereich 1211 dazwischen vorgesehen, und vier Lagerungsstifte 1216 sind an den Anbringwänden 1215 positioniert und an vier Ecken der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 aufgerichtet. Außerdem sind ein eingangsseitiger 1212 und ein ausgangsseitiger Durchflusskanal 1213 (Flüssigkeitshalteräume), gebildet durch kreisförmige Durchgangsöffnungen, an einer Bodenwand des Ausnehmungsbereichs 1211 vorgesehen. Außerdem ist ein elliptischer hervorstehender Bereich 1217 zum Einpassen des Dichtungsrings 1270 an einer unteren Fläche des Einheitsgrundteils 1210 vorgesehen, wie in 12 dargestellt, und der eingangsseitige 1212 und der ausgangsseitige Durchflusskanal 1213 sind an dem hervorstehenden Bereich 1217 positioniert. Der Dichtungsring 1270 ist gebildet durch eine Ringdichtung aus Gummi und hat eine untere Fläche, die mit einem ringförmigen hervorstehenden Bereich 1271 mit einem halbkreisförmigen Schnitt versehen ist.
Das Sensorgrundteil 1220 ist gebildet durch eine Metallplatte, wie beispielsweise rostfrei, welche eine höhere Steifigkeit hat als ein Kunstharz, um die akustischen Eigenschaften des Sensors zu verbessern. Der Sensorgrundteil 1220 nimmt die Gestalt einer rechteckigen Platte mit vier angefasten Ecken ein und beinhaltet einen eingangsseitigen 1222 und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal 1223 (Flüssigkeitshalteräume), gebildet durch zwei Durchgangsöffnungen entsprechend dem eingangsseitigen 1212 und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal 213 in dem Einheitsgrundteil 1210.
Eine Klebeschicht 1242 ist an der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 durch Aufkleben einer doppelseitigen Klebefolie oder durch Aufbringen eines Klebstoffs ausgebildet, um Beispiele zu nennen, und der Sensorchip 1230 ist an der Klebeschicht 1242 angebracht und dort befestigt. Es wird bevorzugt, dass die Klebeschicht 1242 eine hohe Haftung des Sensorgrundteils 1220 und des Sensorchips 1230 haben sollte. Beispielsweise wird bevorzugt, eine Olefinfolie zu verwenden.
Der Sensorchip 1230 hat einen Sensorhohlraum 1232 zur Aufnahme von Tinte (von Flüssigkeit) als Erfassungsziel und hat eine solche Struktur, dass der Sensorhohlraum 1232 eine untere Fläche hat, die geöffnet ist, um die Tinte frei aufzunehmen, und eine obere Fläche, die mit einer Schwingungsplatte 1233 verschlossen ist, und eine piezoelektrische Einheit 1234 ist auf einer oberen Fläche der Schwingungsplatte 1233 vorgesehen.
Genauer gesagt ist der Sensorchip 1230 gebildet durch einen Chipkörper 1231, der in der Mitte den Sensorhohlraum 1232 hat, welcher durch eine kreisförmige Öffnung gebildet ist, und aus Keramik ausgebildet, die Schwingungsplatte 1233, die auf eine obere Fläche des Chipkörpers 1231 laminiert ist und eine untere Flächenwand des Sensorhohlraums 1232 bildet, die auf die Schwingungsplatte 1233 laminierte piezoelektrische Einheit 1234 sowie Anschlüsse 1235 und 1236, welche auf den Chipkörper 1231 laminiert sind, wie in den 14 und 15 dargestellt.
Die piezoelektrische Einheit 1234 ist gebildet durch eine obere und eine untere Elektrodenschicht, welche mit den Anschlüssen 1235 und 1236 verbunden sind, und eine zwischen diesen beiden Elektrodenschichten laminierte piezoelektrische Schicht, die nicht besonders dargestellt ist, und erfüllt die Funktion der Entscheidung über ein Tintenende auf der Grundlage eines Unterschieds in einer elektrischen Eigenschaft abhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit der Tinte in dem Sensorhohlraum 1232, um ein Beispiel zu nennen. Als Material der piezoelektrischen Schicht ist es möglich, Bleizirkonattitanat (PZT), Lanthanbleizirkonattitanat (PLZT) oder einen bleifreien piezoelektrischen Film zu verwenden, der kein Blei verwendet.
In dem Sensorchip 1230 ist eine untere Fläche des Chipkörpers 1231 an einem mittleren Teil der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 angebracht und so integral mit dem Sensorgrundteil 1220 durch die Klebeschicht 1242 befestigt, und das Sensorgrundteil 1220 und der Sensorchip 1230 sind mit der Klebeschicht 1242 gleichzeitig versiegelt. Die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1222 und 1212 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1223 und 1213 (die Flüssigkeitshalteräume) in dem Sensorgrundteil 1220 und dem Einheitsgrundteil 1210 kommunizieren mit dem Sensorgrundteil 1232 des Sensorchips 1230. Durch diese Struktur tritt die Tinte in den Sensorhohlraum 1232 durch die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222 ein und wird aus dem Sensorhohlraum 1232 durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1223 und 1213 ausgegeben.
So ist das Sensorgrundteil 1220 aus Metall, an welchem der Sensorchip 1230 angebracht ist, in dem Ausnehmungsbereich 1211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 untergebracht. Die aus Kunstharz ausgebildete Klebefolie 1240 wird von oben aufgebracht, so dass das Sensorgrundteil 1220 und das Einheitsgrundteil 1210 integral miteinander verbunden werden.
Genauer gesagt hat die Klebefolie 1240 eine Öffnung 1241 in der Mitte und wird von oben in einem Zustand aufgebracht, in welchem das Sensorgrundteil 1220 in dem Ausnehmungsbereich 1211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 untergebracht ist, so dass der Sensorchip 1230 durch die Öffnung 1241 in der Mitte freigelegt wird. Außerdem hat die Klebefolie 1240 einen inneren Umfangsbereich, der mit der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 durch die Klebeschicht 1242 verbunden wird, und einen äußeren Umfangsbereich, der mit der oberen Flächenwand 1214 verbunden wird, die um den Ausnehmungsbereich 1211 des Einheitsgrundteils 1210 herum vorgesehen ist, das heißt die Klebefolie 1240 wird über die oberen Flächen der beiden Komponenten (des Sensorgrundteils 1220 und des Einheitsgrundteils 1210) hinüber geklebt, so dass das Sensorgrundteil 1220 und das Einheitsgrundteil 1210 aneinander befestigt werden und gleichzeitig abgedichtet werden.
Es wird bevorzugt, dass die Klebefolie 1240 aus einem Material mit einer hohen Haftung an sowohl der Klebeschicht 1242 auf dem Sensorgrundteil 1220 und dem Einheitsgrundteil 1210 ausgebildet werden sollte. Bevorzugte Beispiele der Klebefolie 1240 beinhalten eine Folie, in welcher ein Ester und ein Olefin laminiert sind und das Olefin auf der Verbindungsseite vorgesehen ist.
In diesem Fall steht die obere Fläche des Sensorgrundteils 1220 von dem Ausnehmungsbereich 1211 des Einheitsgrundteils 1210 nach oben hervor. Demzufolge ist die Klebefolie 1240 mit der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 an einer höheren Stelle verbunden als eine Verbindungsstelle mit der oberen Flächenwand 1214, die um den Ausnehmungsbereich 1211 des Einheitsgrundteils 1210 herum vorgesehen ist. Die Höhe einer Folienverbindungsfläche mit dem Sensorgrundteil 1220 ist daher höher gewählt als die einer Folienverbindungsfläche mit dem Einheitsgrundteil 1210. Demzufolge kann gegen das Sensorgrundteil 1220 mittels der Klebefolie 1240 mit einer Stufe gedrückt werden, so dass eine Befestigungskraft des Sensorgrundteils 1220 an dem Einheitsgrundteil 1210 erhöht werden kann. Außerdem ist es möglich, eine Anbringung ohne jede Lockerheit auszuführen.
Außerdem hat jede der Anschlusskarten 1250 einen bandförmigen Plattenbereich 1251, ein von einer Seitenkante des Plattenbereichs 1251 hervorstehendes Federelement 1252, eine auf beiden Seiten des Plattenbereichs 1251 ausgebildete Anbringöffnung 1253, und ein an beiden Enden des Plattenbereichs 1251 ausgebildetes gebogenes Element 1254, und ist an einer oberen Fläche der Anbringwand 1215 des Einheitsgrundteils 1210 in einem Zustand angebracht, in welchem die Lagerungsstifte 1216 durch die Anbringöffnungen 1253 hindurch geführt sind, um die Positionierung jeweils auszuführen. Die Pressabdeckung 1260 ist von oben aufgebracht, so dass die Anschlusskarte 1250 zwischen dem Einheitsgrundteil 1210 und der Pressabdeckung 1260 vorgesehen ist, und die Federelemente 1252 sind in Kontakt mit den Anschlüssen 1235 und 1236 an der oberen Fläche des Sensorchips 1230 in diesem Zustand geführt.
Die Pressabdeckung 1260 hat einen Kartenbereich 1261 zur Anbringung an der oberen Fläche der Anbringwand 1215 des Einheitsgrundteils 1210 mit dem dazwischen vorgesehenen Plattenbereich 1251 der Anschlusskarte 1250, vier Anbringöffnungen 1262, die an vier Ecken des Kartenbereichs 1261 vorgesehen und in den Lagerungsstiften 1216 des Einheitsgrundteils 1210 eingepasst sind, eine an einer oberen Fläche einer Mitte des Kartenbereichs 1261 vorgesehene aufgerichtete Wand 1263, einen an der aufgerichteten Wand 1263 vorgesehenen Federaufnahmesitz 1264, und einen Ausnehmungsbereich 1265, der an einer unteren Fläche des Kartenbereichs 1261 vorgesehen ist und einen Freischnitt des Federelements 1252 der Anschlusskarte 1250 bildet, und ist an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 angebracht, während sie von oben gegen die Anschlusskarte 1250 drückt und so die Sensorplatte 1220 und den Sensorchip 1230 schützt, welche in dem Ausnehmungsbereich 1211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 untergebracht sind.
Um die Sensoreinheit 1200 mittels der oben beschriebenen Komponenten zusammenzufügen, wird zunächst die Klebeschicht 1242 auf der gesamten oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 ausgebildet, und der Sensorchip 1230 wird an der Klebeschicht 1242 angebracht. Demzufolge werden der Sensorchip 1230 und das Sensorgrundteil 1220 integral miteinander durch die Klebeschicht 1242 befestigt und abgedichtet.
Anschließend wird das integral mit dem Sensorchip 1230 vorgesehene Sensorgrundteil 1220 in dem Ausnehmungsbereich 1211 an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils 1210 untergebracht, und in diesem Zustand wird die Klebefolie 1240 von oben aufgebracht. Demzufolge hat die Klebefolie 1240 den inneren Umfangsbereich, der mit der oberen Fläche des Sensorgrundteils 1220 durch die Klebeschicht 1242 verbunden ist, und den äußeren Umfangsbereich, der mit der oberen Flächenwand 1214 verbunden ist, welche um den Ausnehmungsbereich 1211 des Einheitsgrundteils 1210 herum vorgesehen ist. Demzufolge können das Sensorgrundteil 1220 und das Einheitsgrundteil 1210 integral miteinander durch die Klebefolie 1240 befestigt und abgedichtet werden.
Es wird dann die Anschlusskarte 1250 an dem Einheitsgrundteil 1210 vorgesehen, während die Anbringöffnung 1253 um den Lagerungsstift 1216 des Einheitsgrundteils 1210 herum gepasst wird, und die Pressabdeckung 1260 wird oberhalb davon vorgesehen. Außerdem wird der Dichtungsring 1270 um den hervorstehenden Bereich 1217 herum gepasst, welcher an der unteren Fläche des Einheitsgrundteils 1210 ausgebildet ist, und zwar in einem optionalen Schritt. So kann die Sensoreinheit 1200 zusammengefügt werden.
Die Sensoreinheit 1200 ist wie oben beschrieben aufgebaut und wird in dem Bereich 1110 des Kartuschengehäuses 1100 zusammen mit der Feder 1300 untergebracht. Wenn die Feder 1300 die Pressabdeckung 1260 in dem untergebrachten Zustand nach unten drückt, wie in 14 dargestellt, gerät der an der unteren Fläche der Sensoreinheit 1200 vorgesehene Dichtungsring 1270 in Presskontakt mit der Sensoraufnahmewand 1120 in dem Bereich 1110, während er gequetscht wird. Demzufolge wird eine Abdichteigenschaft zwischen der Sensoreinheit 1200 in dem Kartuschengehäuse 1101 aufrechterhalten.
Durch Ausführen der Montage wird die Pufferkammer 1122 auf der stromaufwärtigen Seite in dem Kartuschengehäuse 1101 dazu gebracht, mit den eingangsseitigen Durchflusskanälen 1212 und 1222 in der Sensoreinheit 1200 durch die Kommunikationsöffnung 1132 der Sensoraufnahmewand 1120 zu kommunizieren, und die Pufferkammer 1123 auf der stromabwärtigen Seite in dem Kartuschengehäuse 1101 wird dazu gebracht, mit den ausgangsseitigen Durchflusskanälen 1213 und 1223 in der Sensoreinheit 1200 durch die Verbindungsöffnung 1133 der Sensoraufnahmewand 1120 unter der Bedingung zu kommunizieren, dass die Dichtungseigenschaft aufrechterhalten wird. Die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222, der Sensorhohlraum 1232 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1213 und 1223 sind an dem Zuleitekanal in dem Kartuschengehäuse 1101 in Reihe vorgesehen, so dass sie von der stromaufwärtigen Seite aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Der Kanal auf der stromaufwärtigen Seite, der mit dem Sensorhohlraum 1232 verbunden ist, wird gebildet durch die Pufferkammer 1122 auf der stromaufwärtigen Seite mit einem großen Kanalschnitt, die Kommunikationsöffnung 1132, und die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222 (enge und schmale Kanäle auf der stromabwärtigen Seite) in der Sensoreinheit 1200 mit einem kleinen Kanalschnitt. Außerdem wird der Kanal auf der stromabwärtigen Seite, verbunden mit dem Sensorhohlraum 1232, gebildet durch die Pufferkammer 1123 auf der stromabwärtigen Seite mit einem großen Kanalschnitt, die Verbindungsöffnung 1133 sowie die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1213 und 1223 (enge und schmale Kanäle auf der stromabwärtigen Seite) in der Sensoreinheit 1200 mit einem kleinen Kanalschnitt.
Wie es in 11 dargestellt ist, hat außerdem die Dichtungsabdeckung 1400 zum Verschließen der Öffnung auf der Seitenfläche des Bereichs 1110 eine solche Struktur, dass ein Ausnehmungsbereich 1402 zum Anpassen der Platte 1500 an einer äußeren Oberfläche eines plattenförmigen Körpers 1401 vorgesehen ist, und eine Öffnung 1403, aus welcher die gebogenen Elemente 1254 jeder Anschlusskarte 1250 frei liegen und Stifte 1406 und 1407 zum Positionieren der Platte 1500 sind an einer Bodenwand des Ausnehmungsbereichs 1402 vorgesehen, und ein Eingriffsklick 1405 für den Eingriff mit einem vorbestimmten Bereich in dem Bereich 1110 steht von einer inneren Oberfläche des Körpers 1401 hervor, und sie ist an dem Kartuschengehäuse 1101 in einem Zustand angebracht, in welchem die Sensoreinheit 1200 und die Feder 1300 in dem Bereich 1110 untergebracht sind. In diesem Zustand wird die Platte 1500 an dem Ausnehmungsbereich 1402 der Dichtungsabdeckung 1400 angebracht. Demzufolge werden ein vorbestimmter Kontakt 1501 der Platte 1500 und die Anschlusskarte 1250 in Kontakt miteinander geführt. Die Platte 1500 ist mit einer Kerbe 1506 und einer Öffnung 1507 versehen, die mit den Stiften 1406 und 1407 für die Positionierung in Eingriff geraten.
Außerdem kann nur durch Einbringen des Sensorgrundteils 1220, an dem der Sensorchip 1230 angebracht ist, in das Einheitsgrundteil 1210 hinein von oben und Verbinden der Klebefolie 1240 mit den oberen Flächen der beiden so angeordneten Komponenten, das heißt mit den beiden oberen Flächen des Sensorgrundteils und des Einheitsgrundteils 1210, die Befestigung und Versiegelung zwischen zwei Komponenten aus unterschiedlichen Materialien (nämlich dem metallenen Sensorgrundteil 1220 und dem Einheitsgrundteil 1210 aus Kunstharz) gleichzeitig ausgeführt werden. Demzufolge ist die Montierbarkeit sehr hervorragend. Da die Klebefolie 1240 mit zwei Komponenten verbunden wird, kann die Versiegelung zwischen den Komponenten ausgeführt werden, ohne durch die Größengenauigkeit der Komponenten beeinträchtigt zu werden. Beispielsweise kann, wenn die Klebefolie 1240 erwärmt, gepresst und dann verschmolzen wird durch die Verwendung einer Massenproduktionsmaschine, die Versiegelungsfähigkeit verbessert werden nur durch Handhaben der Temperatur und des Drucks der Massenproduktionsmaschine, um dadurch die Stabilisierung zur Zeit der Massenproduktion zu erzielen. Da die Klebefolie 1240, die einen großen Einfluss auf die Versiegelungsfähigkeit hat, einfach in der Anwendung und exzellent in der Raumeffizienz sein kann, ist es möglich, eine Verminderung der Größe der Sensoreinheit 1200 zu erzielen.
Da die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1213 und 1223 des Sensorhohlraums 1232 in dem Sensorgrundteil 1220 bzw. dem Einheitsgrundteil 1210 ausgebildet sind, und die Tinte in dem Sensorhohlraum 1232 durch die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222 fließt und durch die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1213 und 1223 ausgegeben wird, tritt die Tinte stets durch den Sensorhohlraum 1232 hindurch, wodurch eine fehlerhafte Erfassung aufgrund der Flüssigkeit oder von Bläschen, die in dem Sensorhohlraum 1232 verbleiben, vermieden wird.
Da die Höhe der Verbindungsfläche der Klebefolie 1240 mit Bezug auf das Einheitsgrundteil 1210 geringer gewählt ist als die Höhe der Verbindungsfläche in Bezug auf das Sensorgrundteil 1220, kann das Sensorgrundteil 1220 mit der Klebefolie 1240 durch den Höhenunterschied gepresst werden, wodurch die Befestigungskraft des Sensorgrundteils 1220 an dem Einheitsgrundteil 1210 verstärkt wird. Sie können ohne einen Höhenunterschied vorgesehen werden.
Da die Sensoreinheit 1200 in der Nähe der Mündung des Zuleitekanals in dem Kartuschengehäuse 1101 vorgesehen ist und die eingangsseitigen Durchflusskanäle 1212 und 1222, der Sensorhohlraum 1232 und die ausgangsseitigen Durchflusskanäle 1213 und 1223 der Sensoreinheit 1200 in Reihe in dem Zuleitekanal in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite aus vorgesehen sind, ist es möglich, die Menge der verbleibenden Flüssigkeit in der Tintenkartusche 100 akkurat zu erfassen.
Es wird nun ein Prinzip zum Erfassen der Tinte beschrieben, wobei als Beispiel die Sensoreinheit 200 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung genommen wird.
Wenn die Tinte in der Tintenkartusche 101 verbraucht ist, wird die aufbewahrte Tinte aus dem Tintenzuleitebereich 103 durch den Sensorhohlraum 1232 der Sensoreinheit 200 zu dem Druckknopf 12 des Tintenstrahldruckers gesandt.
Dabei wird, wenn ausreichend Tinte in der Tintenkartusche 100 verbleibt, der Sensorhohlraum 232 mit der Tinte gefüllt. Wenn andererseits die Menge der Tinte, die in der Tintenkartusche verbleibt, vermindert ist, füllt sich der Sensorhohlraum 232 nicht mit der Tinte.
Daher erfasst die Sensoreinheit 200 den Unterschied in der akustischen Impedanz aufgrund der Veränderung in einem solchen Zustand. Demzufolge ist es möglich, zu erfassen, ob ausreichend Tinte verbleibt oder ob ein Teil der Tinte verbraucht ist und die Menge der verbleibenden Tinte vermindert ist.
Insbesondere wird, wenn eine Spannung an das piezoelektrische Element 234 angelegt wird, die Schwingungsplatte 233 verformt mit der Verformung des piezoelektrischen Elements 234. Wenn das Anlegen der Spannung abgeschaltet wird nach dem zwangsweisen Verformen des piezoelektrischen Elements 234, verbleibt eine Biegeschwingung in der Schwingungsplatte 233 für einen Moment. Die verbleibende Schwingung ist eine freie Schwingung der Schwingungsplatte 233 und des Mediums in dem Hohlraum 232. Indem die an das piezoelektrische Element 234 angelegte Spannung mit einer Impulswellenform oder einer Rechteckwellenform versehen wird, ist es möglich, eine Resonanz zwischen der Schwingungsplatte 233 und dem Medium nach dem Anlegen der Spannung einfach zu erzielen.
Die verbleibende Schwingung ist eine Schwingung der Schwingungsplatte 233 und begleitet die Verformung des piezoelektrischen Elements 234. Aus diesem Grund erzeugt das piezoelektrische Element 234 die rückwärtsgerichtete elektromobile Kraft mit der verbleibenden Schwingung. Die elektromobile Rückwärtskraft wird extern durch die Anschlusskarten 250 erfasst.
Da die Resonanzfrequenz durch die erfasste elektromobile Rückwärtskraft spezifiziert werden kann, ist es möglich, die Anwesenheit von Tinte in der Tintenkartusche 100 auf der Grundlage der Resonanzfrequenz zu erfassen.

Claims

Flüssigkeitserfassungseinrichtung mit: einem Einheitsgrundteil, das an seiner oberen Fläche mit einem Ausnehmungsbereich versehen ist und ein erstes Material beinhaltet; einem Sensorgrundteil, das in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist und ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet; einem Sensorchip, der an einer oberen Fläche des Sensorgrundteils angebracht ist und einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um ein Strömen der Flüssigkeit darin zu ermöglichen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist und mit einem piezoelektrischen Element versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; einer Klebeschicht, die auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils ausgebildet ist und den Sensorchip und das Sensorgrundteil aneinander befestigt und versiegelt; und einer Klebefolie, die das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander befestigt und versiegelt und deren innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und deren äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaftet.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach Patentanspruch 1, weiter mit einem Flüssigkeitshalteraum, der in dem Einheitsgrundteil und dem Sensorgrundteil ausgebildet ist und mit dem Sensorhohlraum kommuniziert.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welcher der innere Umfangsbereich der Klebefolie an der oberen Fläche des Sensorgrundteils durch die Klebeschicht anhaftet.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei welcher das erste Material ein Kunstharz ist.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei welcher das zweite Material ein Metall ist.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, bei welcher das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteraum einen ersten Kanal haben, durch welchen die Flüssigkeit dem Sensorhohlraum zugeleitet wird, und einen zweiten Kanal, durch welchen die Flüssigkeit aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei die obere Fläche des Sensorgrundteils höher positioniert ist als die obere Fläche des Einheitsgrundteils.
Flüssigkeitsbehälter mit einem Behälterkörper mit einem Zuleitekanal, der eine darin gespeicherte Flüssigkeit nach außen leitet; und der Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, angebracht an dem Behälterkörper in der Nähe eines Anschlusses des Zuleitekanals, wobei der erste Kanal, der Sensorhohlraum und der zweite Kanal mit dem Zuleitekanal so verbunden sind, dass sie von einer stromaufwärtigen Seite aus in dieser Reihenfolge der Reihe nach angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeitserfassungseinrichtung mit: einem Einheitsgrundteil, das an seiner oberen Fläche mit einem Ausnehmungsbereich versehen ist und ein erstes Material beinhaltet; einem Sensorgrundteil, das in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist und ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet; einem Sensorchip, der an einer oberen Fläche des Sensorgrundteils angebracht ist und einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um ein Strömen der Flüssigkeit darin zu ermöglichen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist und mit einem piezoelektrischen Element versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer Klebeschicht auf der oberen Fläche des Sensorgrundteils; Anbringen des Sensorchips an der Klebeschicht, um den Sensorchip und das Sensorgrundteil integral mittels der Klebeschicht zu fixieren und den Sensorchip und das Sensorgrundteil zu versiegeln; Unterbringen des Sensorgrundteils integral mit dem Sensorchip in dem Ausnehmungsbereich; und Aufbringen einer Klebefolie von oben in diesem Zustand, um einen inneren Umfangsbereich der Klebefolie an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaften zu lassen und einen äußeren Umfangsbereich der Klebefolie an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaften zu lassen, um dadurch das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil integral zu befestigen und zu versiegeln.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einem Flüssigkeitsreservoir darin, einem Zuleitekanal zum Aussenden einer Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir nach außen, und einem in dem Zuleitekanal vorgesehenen Sensoraufnahmebereich; einer in dem Sensoraufnahmebereich zur Erfassung der Flüssigkeit angebrachten Sensoreinheit; einer Pufferkammer, die angrenzend an den Sensoraufnahmebereich durch eine Sensoraufnahmewand in dem Behälterkörper vorgesehen ist und der Reihe nach in dem Zuleitekanal vorgesehen ist, so dass sie mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals kommuniziert; einem ringförmigen Dichtungselement, das elastisch ist und die Sensoreinheit und die Sensoraufnahmewand abdichtet; und einer Unterdrucksetzfeder, welche die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand unter Druck setzt, um gegen das Dichtungselement zu drücken, und einen zum Abdichten des Dichtungselements, der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand notwendigen Druck aufzubringen.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 10, bei welchem die Sensoreinheit einen Sensorchip zum Erfassen der Flüssigkeit beinhaltet, ein den Sensorchip lagerndes Sensorgrundteil sowie ein das Sensorgrundteil lagerndes Einheitsgrundteil, und die Unterdrucksetzfeder die Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand durch das Sensorgrundteil oder den Sensorchip unter Druck setzt.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 11, bei welchem der Sensorchip einen Sensorhohlraum zum Aufnehmen der Flüssigkeit als Erfassungsziel hat, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, um die Flüssigkeit aufzunehmen, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums mittels einer Schwingungsplatte verschlossen ist, und ein piezoelektrisches Element auf einer oberen Fläche der Schwingungsplatte vorgesehen ist, das Sensorgrundteil ein Metallgrundteilkörper ist, an welchem der Sensorchip angebracht und befestigt ist, das Einheitsgrundteil ein Kunstharzgrundteilkörper ist, an welchen das Sensorgrundteil angebracht und befestigt ist, und wobei eine untere Fläche des Einheitsgrundteils der Sensoraufnahmewand durch das Dichtungselement gegenüberliegt, wenn die Sensoreinheit in dem Sensoraufnahmewand angebracht ist, und ein Flüssigkeitshalteraum, der mit dem Sensorhohlraum kommuniziert, in dem Sensorgrundteil und dem Einheitsgrundteil ausgebildet ist und ein Durchflusskanal, der mit dem Flüssigkeitshalteraum und der Pufferkammer kommuniziert, in der Sensoraufnahmewand und an einer Stelle innerhalb des ringförmigen Dichtungselements vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 10 bis 12, wobei die Unterdrucksetzfeder zwischen einer Wand des Sensoraufnahmebereichs gegenüber der Sensoreinheit und der Sensoreinheit in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 10 bis 13, weiter mit einer Pressabdeckung, die oberhalb des Sensorchips vorgesehen ist, wobei die Unterdrucksetzfeder das Sensorgrundteil oder den Sensorchip durch die Pressabdeckung unter Druck setzt.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 10 bis 14, wobei ein Ausnehmungsbereich an einer oberen Fläche des Einheitsgrundteils ausgebildet ist und das Sensorgrundteil in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist, der Sensorchip und das Sensorgrundteil mit einer Klebeschicht, die auf einer oberen Fläche des Sensorgrundteils vorgesehen ist, aneinander befestigt und versiegelt sind, und das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander mit einer Klebefolie befestigt und versiegelt sind, deren innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und dessen äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaftet, die den Ausnehmungsbereich definiert.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 15, bei welchem die obere Fläche des Sensorgrundteils höher positioniert ist als die Oberfläche des Einheitsgrundteils.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 10 bis 14, bei welchem das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteraum einen eingangsseitigen und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal haben, der Behälterkörper als die Pufferkammer eine stromaufwärtige Pufferkammer hat, die mit dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem eingangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und eine stromabwärtige Pufferkammer, die mit dem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und die Flüssigkeit, die von dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals her strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und den eingangsseitigen Durchflusskanal hindurch zugeleitet wird und zum stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals hin durch den ausgangsseitigen Durchflusskanal und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 10, bei welchem die Sensoreinheit folgendes beinhaltet: einen Sensorchip mit einem Sensorhohlraum zum Aufnehmen der Flüssigkeit als Erfassungsziel, wobei eine untere Fläche des Sensorhohlraums geöffnet ist, damit die Flüssigkeit darin fließen kann, und eine obere Fläche des Sensorhohlraums geschlossen ist mit einer Schwingungsplatte und mit einem piezoelektrischen Element versehen ist, das an einer oberen Fläche der Schwingungsplatte angebracht ist; ein Sensorgrundteil, an dem der Sensorchip angebracht und fixiert ist und das ein erstes Material beinhaltet; und ein Einheitsgrundteil, an dem das Sensorgrundteil angebracht und fixiert ist und das ein zweites Material beinhaltet, das sich von dem ersten Material unterscheidet, und wobei eine untere Fläche des Einheitsgrundteils der Sensoraufnahmewand durch das Dichtungselement gegenüberliegt, wenn die Sensoreinheit in dem Sensoraufnahmebereich angebracht ist, und wobei die Unterdrucksetzfeder das Einheitsgrundteil unter Druck setzt, während vermieden wird, dass das Sensorgrundteil und der Sensorchip unter Druck gesetzt werden.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach Patentanspruch 18, weiter mit: einem Flüssigkeitshalteraum, der in dem Einheitsgrundteil und dem Sensorgrundteil ausgebildet ist und mit dem Sensorhohlraum kommuniziert; und einem Durchflusskanal, der mit dem Flüssigkeitshalteraum und der Pufferkammer auf einer Innenseite des ringförmigen Dichtungselements in der Sensoraufnahmewand kommuniziert.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach Patentanspruch 18 oder 19, bei welcher das erste Material ein Metall ist.
Flüssigkeitserfassungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 18 bis 20, bei welcher das zweite Material ein Kunstharz ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 18 bis 21, bei welchem die Unterdrucksetzfeder zwischen einer Wand des Sensoraufnahmebereichs gegenüber der Sensoreinheit und der Sensoreinheit in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 18 bis 22, weiter mit einer Pressabdeckung, welche oberhalb des Einheitsgrundteils angebracht ist, um den Sensorchip zu bedecken, ohne den Sensorchip zu berühren und das Sensorgrundteil, wobei die Unterdrucksetzfeder das Einheitsgrundteil durch die Pressabdeckung unter Druck setzt.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 18 bis 21, weiter mit einer Pressabdeckung, die oberhalb des Einheitsgrundteils angebracht ist, um den Sensorchip und das Sensorgrundteil zu bedecken, ohne das Einheitsgrundteil zu berühren, und einer Schraube, mit welcher die Pressabdeckung an dem Behälterkörper angebracht ist, und wobei die Unterdrucksetzfeder zwischen der Pressabdeckung und dem Einheitsgrundteil in einem komprimierten Zustand vorgesehen ist.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 24, wobei die Unterdrucksetzfeder eine Blattfeder ist, die integral mit einer Anschlusskarte ausgebildet ist, welche elektrisch mit einer Elektrode des Sensorchips verbunden ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 18 bis 25, wobei ein Ausnehmungsbereich an einer oberen Fläche des Einheitsgrundteils ausgebildet ist und das Sensorgrundteil in dem Ausnehmungsbereich untergebracht ist, der Sensorchip und das Sensorgrundteil aneinander mit einer Klebeschicht befestigt und versiegelt sind, welche auf einer oberen Fläche des Sensorgrundteils vorgesehen ist, und das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil aneinander mit einer Klebefolie fixiert und versiegelt sind, von der ein innerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Sensorgrundteils anhaftet und ein äußerer Umfangsbereich an der oberen Fläche des Einheitsgrundteils anhaftet.
Flüssigkeitsbehälter nach Patentanspruch 26, wobei die obere Fläche des Sensorgrundteils höher positioniert ist als die obere Fläche des Einheitsgrundteils.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Patentansprüche 18 bis 27, bei welchem das Sensorgrundteil und das Einheitsgrundteil als Flüssigkeitshalteraum einen eingangsseitigen und einen ausgangsseitigen Durchflusskanal haben, der Behälterkörper als Pufferkammer eine stromaufwärtige Pufferkammer hat, die mit dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem eingangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und eine stromabwärtige Pufferkammer, die mit dem stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals und dem ausgangsseitigen Durchflusskanal kommuniziert, und die Flüssigkeit, die von dem stromaufwärtigen Bereich des Zuleitekanals her strömt, dem Sensorhohlraum durch die stromaufwärtige Pufferkammer und den eingangsseitigen Durchflusskanal hindurch zugeleitet wird und zum stromabwärtigen Bereich des Zuleitekanals hin durch den ausgangsseitigen Durchflusskanal und die stromabwärtige Pufferkammer aus dem Sensorhohlraum ausgegeben wird.
Flüssigkeitsbehälter mit: einem Behälterkörper mit einem Flüssigkeitsreservoir darin, einem Zuleitekanal zum Aussenden einer Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir nach außen, und einem Sensoraufnahmebereich; einer Sensoreinheit, die in dem Sensoraufnahmebereich angebracht ist zur Erfassung der Flüssigkeit in einem Bereich des Zuleitekanals, wobei die Sensoreinheit einen Sensorhohlraum in Fluidverbindung mit dem Zuleitekanal hat; einem verformbaren Dichtungselement zum Abdichten der Sensoreinheit und einer Sensoraufnahmewand des Sensoraufnahmebereichs, während die Fluidverbindung mit dem Sensorhohlraum und dem Zuleitekanal aufrechterhalten wird; einer Unterdrucksetzfeder zum Unterdrucksetzen der Sensoreinheit gegen die Sensoraufnahmewand, um einen Druck, der zum Abdichten der Sensoreinheit und der Sensoraufnahmewand notwendig ist, auf das verformbare Dichtungselement aufzugeben.