JP4715918B2 - Piezoelectric device and liquid container - Google Patents

Piezoelectric device and liquid container Download PDF

Info

Publication number
JP4715918B2
JP4715918B2 JP2008335167A JP2008335167A JP4715918B2 JP 4715918 B2 JP4715918 B2 JP 4715918B2 JP 2008335167 A JP2008335167 A JP 2008335167A JP 2008335167 A JP2008335167 A JP 2008335167A JP 4715918 B2 JP4715918 B2 JP 4715918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
actuator
liquid
container
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008335167A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009080135A (en
Inventor
憲児 塚田
宗秀 金谷
稔 碓井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2008335167A priority Critical patent/JP4715918B2/en
Publication of JP2009080135A publication Critical patent/JP2009080135A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4715918B2 publication Critical patent/JP4715918B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14354Sensor in each pressure chamber

Description

本発明は、音響インピーダンスの変化を検出することで、その中でも特に共振周波数の変化を検出することでインク等の液体を収容する液体容器内の液体の消費状態を検知するための圧電装置(アクチュエータ)が備えられた液体容器に関する。さらに詳しくは、圧力発生手段により圧力発生室のインクを印刷データに対応させて加圧し、ノズル開口からインク滴を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に適した圧電装置、モジュール体、及び液体容器に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric device (actuator) for detecting a liquid consumption state in a liquid container that contains a liquid such as ink by detecting a change in acoustic impedance, particularly a change in resonance frequency. ). More specifically, the present invention relates to a piezoelectric device, a module body, and a liquid container that are suitable for an ink jet recording apparatus that pressurizes ink in a pressure generating chamber in accordance with print data by a pressure generating unit and discharges ink droplets from nozzle openings to perform printing. Is.

インクジェット記録装置は、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをノズル開口からインク滴として吐出するノズル開口とを備えたインクジェット記録ヘッドをキャリッジに搭載する。インクジェット記録装置は、インクタンクのインクを流路を介して記録ヘッドに供給しながら印刷を継続可能に構成されている。インクタンクは、インクが消費された時点で、ユーザが簡単に交換できるように着脱可能なカートリッジとして構成されている。   An ink jet recording apparatus mounts an ink jet recording head including pressure generating means for pressurizing a pressure generating chamber and a nozzle opening for ejecting pressurized ink as ink droplets from the nozzle opening on a carriage. The ink jet recording apparatus is configured to be able to continue printing while supplying ink from an ink tank to a recording head via a flow path. The ink tank is configured as a detachable cartridge so that the user can easily replace it when the ink is consumed.

従来、インクカートリッジのインク消費の管理方法として、記録ヘッドでのインク滴の吐出数やメンテナンスにより吸引されたインク量をソフトウエアにより積算してインク消費を計算により管理する方法と、インクカートリッジに液面検出用の電極を取付けることにより、実際にインクが所定量消費された時点を管理する方法などがある。   Conventionally, as a method for managing ink consumption of an ink cartridge, the number of ink droplets discharged from a recording head and the amount of ink sucked by maintenance are integrated by software, and ink consumption is managed by calculation. There is a method of managing a point in time when a predetermined amount of ink is actually consumed by attaching a surface detection electrode.

しかしながら、ソフトウェアによりインク滴の吐出数やインク量を積算してインク消費を計算上管理する方法は、ユーザサイドでの印刷形態等により誤差が生じたり、また同一カートリッジの再装着時には大きな誤差が生じるという問題がある。また、使用環境により、例えば室温が極端な高低、あるいはインクカートリッジの開封後の経過時間などによってインクカートリッジ内の圧力やインクの粘度が変化して、計算上のインク消費量と実際の消費量との間に無視できない誤差が生じてしまうという問題もあった。一方、電極によりインクが消費された時点を管理する方法は、インクの実量を検出できるため、インク残量を高い信頼性で管理できる。しかしながら、インクの液面の検出をインクの導電性に頼るので、検出可能なインクの種類が限定されたり、また電極のシール構造が複雑化する問題がある。また、電極の材料として通常は導電性が良く耐腐食性も高い貴金属を使用するので、インクカートリッジの製造コストがかさむという問題もあった。さらに、2本の電極を装着する必要があるため、製造工程が多くなり結果として製造コストがかさんでしまうという問題もあった。   However, the method of calculating and managing the ink consumption by integrating the number of ink droplets discharged and the amount of ink by software causes an error depending on the printing mode on the user side, or a large error when the same cartridge is remounted. There is a problem. Also, depending on the usage environment, the pressure in the ink cartridge and the viscosity of the ink change depending on, for example, extremely high or low room temperature, or the elapsed time after opening the ink cartridge, and the calculated ink consumption and actual consumption There was also a problem that an error that could not be ignored occurred during the period. On the other hand, the method for managing the time point when ink is consumed by the electrode can detect the actual amount of ink, so that the remaining amount of ink can be managed with high reliability. However, since the detection of the ink level depends on the conductivity of the ink, there are problems that the types of ink that can be detected are limited and the electrode seal structure is complicated. In addition, since a noble metal having high conductivity and high corrosion resistance is usually used as an electrode material, there is a problem that the manufacturing cost of the ink cartridge is increased. Furthermore, since it is necessary to mount two electrodes, there is a problem that the manufacturing process increases and as a result, the manufacturing cost increases.

本発明は、共振周波数からインピーダンスの変化を検出することで液体を収容する液体容器内の液体の消費状態を検知するための圧電装置が備えられた液体容器に関し、さらに詳しくは、圧力発生手段により圧力発生室のインクを印刷データに対応させて加圧してノズル開口からインク滴を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に適用されるインクカートリッジに備えられ、インクカートリッジ内のインクの消費状態を検出する圧電装置及びモジュール体に関するものである。   The present invention relates to a liquid container provided with a piezoelectric device for detecting a consumption state of a liquid in a liquid container that contains the liquid by detecting a change in impedance from a resonance frequency, and more specifically, by a pressure generating means. It is provided in an ink cartridge that is applied to an ink jet recording apparatus that presses ink in a pressure generation chamber in accordance with print data and ejects ink droplets from nozzle openings for printing, and detects the ink consumption state in the ink cartridge. The present invention relates to a piezoelectric device and a module body.

即ち、本発明の第1の形態における圧電装置は、液体容器に装着されて前記液体容器の内部の液体の消費状態を検知する圧電装置であって、開口を有する基板と、前記開口を覆うように前記基板に積層され振動領域が前記開口によって画定されると共に、前記開口に面する面が液体容器の内部の液体に接触する振動板と、前記振動板の他方の面の上に積層されて、外部に電気的に結合される下部電極端子に結合された下部電極と、前記下部電極の上面に積層された圧電層と、前記圧電層の上面に積層された上部電極と、一端が前記圧電層および前記上部電極を支持し、他端が外部に電気的に結合される上部電極端子に結合され、前記上部電極と前記上部電極端子とを電気的に結合する補助電極とを備えることを特徴とする
That is, the piezoelectric device according to the first aspect of the present invention is a piezoelectric device that is mounted on a liquid container and detects the consumption state of the liquid inside the liquid container, and covers a substrate having an opening and the opening. The vibration region is defined by the opening and is laminated on the substrate, and the surface facing the opening is laminated on the vibration plate contacting the liquid inside the liquid container and the other surface of the vibration plate. A lower electrode coupled to a lower electrode terminal electrically coupled to the outside; a piezoelectric layer laminated on an upper surface of the lower electrode; an upper electrode laminated on an upper surface of the piezoelectric layer; A layer and the upper electrode are supported, and the other end is coupled to an upper electrode terminal electrically coupled to the outside, and the auxiliary electrode is electrically coupled to the upper electrode and the upper electrode terminal. And

また、圧電装置は、前記下部電極と前記圧電層と前記上部電極とにより形成される圧電素子の圧電効果を発生する部分の面積よりも、前記開口部の面積は大きくてもよい
In the piezoelectric device, the area of the opening may be larger than the area of the piezoelectric element formed by the lower electrode, the piezoelectric layer, and the upper electrode that generates a piezoelectric effect .

本発明の第2の形態における液体容器は、上記圧電装置が装着された液体容器であることを特徴とする。
A liquid container according to a second aspect of the present invention is a liquid container equipped with the piezoelectric device.

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。   The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

本発明の圧電装置、モジュール体、及び液体容器は、液体の残量を正確に検出でき、かつ複雑なシール構造が不要である。   The piezoelectric device, the module body, and the liquid container of the present invention can accurately detect the remaining amount of liquid and do not require a complicated seal structure.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are the solution of the invention. It is not always essential to the means.

本発明の基本的概念は、振動現象を利用することで、液体容器内の液体の状態(液体容器内の液体の有無、液体の量、液体の水位、液体の種類、液体の組成を含む)を検出することである。具体的な振動現象を利用した液体容器内の液体の状態の検出としてはいくつかの方法が考えられる。例えば弾性波発生手段が液体容器の内部に対して弾性波を発生し、液面あるいは対向する壁によって反射する反射波を受波することで、液体容器内の媒体およびその状態の変化を検出する方法がある。また、これとは別に、振動する物体の振動特性から音響インピーダンスの変化を検知する方法もある。音響インピーダンスの変化を利用する方法としては、圧電素子を有する圧電装置またはアクチュエータの振動部を振動させ、その後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって、共振周波数または逆起電力波形の振幅を検出することで音響インピーダンスの変化を検知する方法や、測定機、例えば伝送回路等のインピーダンスアナライザによって液体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し、電流値や電圧値の変化または、振動を液体に与えたときの電流値や電圧値の周波数による変化を測定する方法がある。以下、圧電装置またはアクチュエータの動作原理の詳細について説明する。   The basic concept of the present invention is to use the vibration phenomenon to determine the state of the liquid in the liquid container (including the presence or absence of the liquid in the liquid container, the amount of the liquid, the level of the liquid, the type of the liquid, and the composition of the liquid). Is to detect. Several methods are conceivable for detecting the state of the liquid in the liquid container using a specific vibration phenomenon. For example, the elastic wave generating means generates an elastic wave to the inside of the liquid container, and receives a reflected wave reflected by the liquid surface or an opposing wall, thereby detecting a medium in the liquid container and a change in the state thereof. There is a way. In addition, there is a method for detecting a change in acoustic impedance from the vibration characteristics of a vibrating object. As a method of using a change in acoustic impedance, a vibration part of a piezoelectric device or an actuator having a piezoelectric element is vibrated, and then a counter electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibration part is measured, whereby a resonance frequency or an inverse is obtained. A method for detecting a change in acoustic impedance by detecting the amplitude of an electromotive force waveform, or measuring a liquid impedance characteristic or an admittance characteristic with an impedance analyzer such as a measuring machine, for example, a transmission circuit, and a change in current value or voltage value or There is a method of measuring a change in current value or voltage value depending on the frequency when vibration is applied to a liquid. The details of the operation principle of the piezoelectric device or actuator will be described below.

図1および図2は、圧電装置の一実施形態であるアクチュエータ106の詳細および等価回路を示す。ここでいうアクチュエータは、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。特に、残留振動により共振周波数の検出することで、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。図1(A)は、アクチュエータ106の拡大平面図である。図1(B)は、アクチュエータ106のB−B断面を示す。図1(C)は、アクチュエータ106のC−C断面を示す。さらに図2(A)および図2(B)は、アクチュエータ106の等価回路を示す。また、図2(C)および図2(D)は、それぞれインクカートリッジ内にインクが満たされているときのアクチュエータ106を含む周辺およびその等価回路を示し、図2(E)および図2(F)は、それぞれインクカートリッジ内にインクが無いときのアクチュエータ106を含む周辺およびその等価回路を示す。   1 and 2 show details and an equivalent circuit of an actuator 106 that is an embodiment of the piezoelectric device. The actuator here is used in a method of detecting a consumption state of a liquid in a liquid container by detecting at least a change in acoustic impedance. In particular, it is used in a method for detecting a consumption state of liquid in a liquid container by detecting at least a change in acoustic impedance by detecting a resonance frequency by residual vibration. FIG. 1A is an enlarged plan view of the actuator 106. FIG. 1B shows a BB cross section of the actuator 106. FIG. 1C shows a CC cross section of the actuator 106. 2A and 2B show an equivalent circuit of the actuator 106. FIG. 2C and 2D show the periphery including the actuator 106 and its equivalent circuit when the ink is filled in the ink cartridge, respectively, and FIGS. 2E and 2F. ) Shows the periphery including the actuator 106 and its equivalent circuit when there is no ink in the ink cartridge.

アクチュエータ106は、ほぼ中央に円形状の開口161を有する基板178と、開口161を被覆するように基板178の一方の面(以下、表面という)に配備される振動板176と、振動板176の表面の側に配置される圧電層160と、圧電層160を両方からはさみこむ上部電極164および下部電極166と、上部電極164と電気的に結合する上部電極端子168と、下部電極166と電気的に結合する下部電極端子170と、上部電極164および上部電極端子168の間に配設され、かつ両者を電気的に結合する補助電極172と、を有する。圧電層160、上部電極164および下部電極166はそれぞれの主要部として円形部分を有する。圧電層160、上部電極164および下部電極166のそれぞれの円形部分は圧電素子を形成する。   The actuator 106 includes a substrate 178 having a circular opening 161 at substantially the center, a vibration plate 176 disposed on one surface (hereinafter referred to as a surface) of the substrate 178 so as to cover the opening 161, and the vibration plate 176. The piezoelectric layer 160 disposed on the surface side, the upper electrode 164 and the lower electrode 166 sandwiching the piezoelectric layer 160 from both sides, the upper electrode terminal 168 electrically coupled to the upper electrode 164, and the lower electrode 166 electrically A lower electrode terminal 170 to be coupled and an auxiliary electrode 172 disposed between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 and electrically coupled to each other are provided. The piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 each have a circular portion as a main part. Each circular portion of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 forms a piezoelectric element.

振動板176は、基板178の表面に、開口161を覆うように形成される。キャビティ162は、振動板176の開口161と面する部分と基板178の表面の開口161とによって形成される。基板178の圧電素子とは反対側の面(以下、裏面という)は液体容器側に面しており、キャビティ162は液体と接触するように構成されている。キャビティ162内に液体が入っても基板178の表面側に液体が漏れないように、振動板176は基板178に対して液密に取り付けられる。   The diaphragm 176 is formed on the surface of the substrate 178 so as to cover the opening 161. The cavity 162 is formed by a portion facing the opening 161 of the vibration plate 176 and the opening 161 on the surface of the substrate 178. A surface of the substrate 178 opposite to the piezoelectric element (hereinafter referred to as a back surface) faces the liquid container side, and the cavity 162 is configured to come into contact with the liquid. The diaphragm 176 is liquid-tightly attached to the substrate 178 so that the liquid does not leak to the surface side of the substrate 178 even if the liquid enters the cavity 162.

下部電極166は振動板176の表面、即ち液体容器とは反対側の面に位置しており、下部電極166の主要部である円形部分の中心と開口161の中心とがほぼ一致するように取り付けられている。なお、下部電極166の円形部分の面積が開口161の面積よりも小さくなるように設定されている。一方、下部電極166の表面側には、圧電層160が、その円形部分の中心と開口161の中心とがほぼ一致するように形成されている。圧電層160の円形部分の面積は、開口161の面積よりも小さく、かつ下部電極166の円形部分の面積よりも大きくなるように設定されている。   The lower electrode 166 is located on the surface of the vibration plate 176, that is, the surface opposite to the liquid container, and is attached so that the center of the circular portion which is the main part of the lower electrode 166 and the center of the opening 161 are substantially coincided with each other. It has been. The area of the circular portion of the lower electrode 166 is set to be smaller than the area of the opening 161. On the other hand, on the surface side of the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160 is formed so that the center of the circular portion and the center of the opening 161 substantially coincide. The area of the circular portion of the piezoelectric layer 160 is set to be smaller than the area of the opening 161 and larger than the area of the circular portion of the lower electrode 166.

一方、圧電層160の表面側には、上部電極164が、その主要部である円形部分の中心と開口161の中心とがほぼ一致するように形成される。上部電極164の円形部分の面積は、開口161および圧電層160の円形部分の面積よりも小さく、かつ下部電極166の円形部分の面積よりも大きくなるよう設定されている。   On the other hand, on the surface side of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164 is formed so that the center of the circular portion which is the main part thereof substantially coincides with the center of the opening 161. The area of the circular portion of the upper electrode 164 is set to be smaller than the area of the circular portion of the opening 161 and the piezoelectric layer 160 and larger than the area of the circular portion of the lower electrode 166.

したがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の主要部と下部電極166の主要部とによって、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造となっていて、圧電層160を効果的に変形駆動することができる。圧電層160、上部電極164および下部電極166のそれぞれの主要部である円形部分がアクチュエータ106における圧電素子を形成する。上述のように圧電素子は振動板176に接している。また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分、下部電極166の円形部分および開口161のうちで、面積が最も大きいのは開口161である。この構造によって、振動板176のうち実際に振動する振動領域は、開口161によって決定される。また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分および下部電極166の円形部分は開口161より面積が小さいので、振動板176がより振動しやすくなる。さらに、圧電層160と電気的に接続する下部電極166の円形部分および上部電極164の円形部分のうち、下部電極166の円形部分の方が小さい。従って、下部端子166の円形部分が圧電層160のうち圧電効果を発生する部分を決定する。   Accordingly, the main part of the piezoelectric layer 160 is structured to be sandwiched between the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166 from the front surface side and the back surface side, respectively. Deformation drive is possible. The circular portions that are the main portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element in the actuator 106. As described above, the piezoelectric element is in contact with the diaphragm 176. Of the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166, and the opening 161, the opening 161 has the largest area. With this structure, the vibration region of the diaphragm 176 that actually vibrates is determined by the opening 161. Further, since the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the circular portion of the lower electrode 166 have a smaller area than the opening 161, the diaphragm 176 is more likely to vibrate. Furthermore, of the circular portion of the lower electrode 166 and the circular portion of the upper electrode 164 that are electrically connected to the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166 is smaller. Accordingly, the circular portion of the lower terminal 166 determines the portion of the piezoelectric layer 160 that generates the piezoelectric effect.

したがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の主要部と下部電極166の主要部とによって、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造となっていて、圧電層160を効果的に変形駆動することができる。圧電層160、上部電極164および下部電極166のそれぞれの主要部である円形部分がアクチュエータ106における圧電素子を形成する。上述のように圧電素子は振動板176に接している。また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分、下部電極166の円形部分および開口161のうちで、面積が最も大きいのは開口161である。この構造によって、振動板176のうち実際に振動する振動領域は、開口161によって決定される。また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分および下部電極166の円形部分は開口161より面積が小さいので、振動板176がより振動しやすくなる。さらに、圧電層160と電気的に接続する下部電極166の円形部分および上部電極164の円形部分のうち、下部電極166の円形部分の方が小さい。従って、下部端子166の円形部分が圧電層160のうち圧電効果を発生する部分を決定する。   Accordingly, the main part of the piezoelectric layer 160 is structured to be sandwiched between the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166 from the front surface side and the back surface side, respectively. Deformation drive is possible. The circular portions that are the main portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element in the actuator 106. As described above, the piezoelectric element is in contact with the diaphragm 176. Of the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166, and the opening 161, the opening 161 has the largest area. With this structure, the vibration region of the diaphragm 176 that actually vibrates is determined by the opening 161. Further, since the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the circular portion of the lower electrode 166 have a smaller area than the opening 161, the diaphragm 176 is more likely to vibrate. Furthermore, of the circular portion of the lower electrode 166 and the circular portion of the upper electrode 164 that are electrically connected to the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166 is smaller. Accordingly, the circular portion of the lower terminal 166 determines the portion of the piezoelectric layer 160 that generates the piezoelectric effect.

圧電素子を形成する圧電層160、上部電極164、及び下部電極166の円形部分は、その中心が、開口部161の中心とほぼ一致する。また、振動板176の振動部分を決定する円形状の開口部161の中心は、アクチュエータ106のほぼ中心に設けられている。したがって、アクチュエータ106の振動部の中心は、アクチュエータの中心とほぼ一致する。更に、圧電素子の主部及び、振動板176の振動部分が、円形な形状を有するので、アクチュエータ106の振動部は、アクチュエータ106の中心に対して対称な形状である。   The centers of the circular portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 that form the piezoelectric element substantially coincide with the center of the opening 161. In addition, the center of the circular opening 161 that determines the vibrating portion of the diaphragm 176 is provided substantially at the center of the actuator 106. Therefore, the center of the vibration part of the actuator 106 substantially matches the center of the actuator. Furthermore, since the main part of the piezoelectric element and the vibration part of the vibration plate 176 have a circular shape, the vibration part of the actuator 106 has a symmetrical shape with respect to the center of the actuator 106.

振動部が、アクチュエータ106の中心に対して対称な形状であるので、構造の非対称性から生じる不要な振動を励起しないようにすることができる。そのため、共振周波数の検出精度が向上する。更に、振動部が、アクチュエータ中心に対して対称な形状であるので、製造しやすく、圧電素子ごとの形状のばらつきを小さくできる。したがって、圧電素子ごとの共振周波数のばらつきが小さくなる。また、振動部が、等方的な形状であるので、接着の際、固定のばらつきの影響を受けにくい。液体容器に均等に接着される。したがって、アクチュエータ106の液体容器への実装性がよい。   Since the vibration part has a symmetrical shape with respect to the center of the actuator 106, it is possible to prevent excitation of unnecessary vibration caused by the asymmetry of the structure. Therefore, the detection accuracy of the resonance frequency is improved. Furthermore, since the vibration part has a symmetrical shape with respect to the center of the actuator, it is easy to manufacture, and variation in the shape of each piezoelectric element can be reduced. Therefore, the variation in the resonance frequency for each piezoelectric element is reduced. Further, since the vibration part has an isotropic shape, it is difficult to be affected by variations in fixation during bonding. Evenly adhered to the liquid container. Therefore, the mountability of the actuator 106 to the liquid container is good.

更に、振動板176の振動部分が、円形な形状を有するので、圧電層160の残留振動の共振モードにおいて、低次、例えば一次の共振モードが支配的となり、単一のピークが出現する。そのため、ピークとノイズとを、明確に区別することができるので、共振周波数を明確に検出することができる。また、円形な形状の振動板176の振動部分の面積を大きくすることによって、逆起電力波形の振幅及び液体の有無による共振周波数の振幅の差が大きくなり、共振周波数の検出の精度を更に向上できる。   Furthermore, since the vibration part of the diaphragm 176 has a circular shape, in the resonance mode of the residual vibration of the piezoelectric layer 160, a low-order, for example, primary resonance mode becomes dominant, and a single peak appears. Therefore, since the peak and the noise can be clearly distinguished, the resonance frequency can be clearly detected. In addition, by increasing the area of the vibrating portion of the circular diaphragm 176, the difference between the amplitude of the back electromotive force waveform and the resonance frequency due to the presence or absence of liquid increases, further improving the accuracy of detection of the resonance frequency. it can.

振動板176の振動による変位は、基板178の振動による変位よりもはるかに大きい。アクチュエータ106は、コンプライアンスの小さい、すなわち振動によって変位しにくい基板178と、コンプライアンスの大きい、すなわち振動によって変位しやすい振動板176との2層構造を有する。この2層構造によって、基板178によって液体容器に確実に固定されながら、かつ振動による振動板176の変位を大きくできるので、逆起電力波形の振幅及び液体の有無による共振周波数の振幅の差が大きくなり、共振周波数の検出の精度が向上できる。更に、振動板176のコンプライアンスが大きいので、振動の減衰が小さくなり、共振周波数の検出の精度が向上できる。また、アクチュエータ106の振動の節は、キャビティ162の外周部、すなわち開口部161の縁付近に位置する。   The displacement due to the vibration of the diaphragm 176 is much larger than the displacement due to the vibration of the substrate 178. The actuator 106 has a two-layer structure of a substrate 178 having a small compliance, that is, not easily displaced by vibration, and a diaphragm 176 having a large compliance, that is, easily displaced by vibration. With this two-layer structure, the displacement of the diaphragm 176 due to vibration can be increased while being securely fixed to the liquid container by the substrate 178, so that the difference between the amplitude of the back electromotive force waveform and the resonance frequency due to the presence or absence of liquid is large. Thus, the accuracy of detecting the resonance frequency can be improved. Furthermore, since the compliance of the diaphragm 176 is large, the attenuation of vibration is reduced, and the accuracy of detecting the resonance frequency can be improved. The vibration node of the actuator 106 is located in the outer peripheral portion of the cavity 162, that is, in the vicinity of the edge of the opening 161.

上部電極端子168は、補助電極172を介して上部電極164と電気的に接続するように振動板176の表面側に形成される。一方、下部電極端子170は、下部電極166に電気的に接続するように振動板176の表面側に形成される。上部電極164は、圧電層160の表面側に形成されるため、上部電極端子168と接続する途中において、圧電層160の厚さと下部電極166の厚さとの和に等しい段差を有する必要がある。上部電極164だけでこの段差を形成することは難しく、かりに可能であったとしても上部電極164と上部電極端子168との接続状態が弱くなってしまい、切断してしまう危険がある。そこで、補助電極172を補助部材として用いて上部電極164と上部電極端子168とを接続させている。このようにすることで、圧電層160も上部電極164も補助電極172に支持された構造となり、所望の機械的強度を得ることができ、また上部電極164と上部電極端子168との接続を確実にすることが可能となる。   The upper electrode terminal 168 is formed on the surface side of the diaphragm 176 so as to be electrically connected to the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172. On the other hand, the lower electrode terminal 170 is formed on the surface side of the diaphragm 176 so as to be electrically connected to the lower electrode 166. Since the upper electrode 164 is formed on the surface side of the piezoelectric layer 160, it is necessary to have a step equal to the sum of the thickness of the piezoelectric layer 160 and the thickness of the lower electrode 166 in the middle of connection with the upper electrode terminal 168. It is difficult to form the step with only the upper electrode 164, and even if possible, the connection state between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 becomes weak and there is a risk of disconnection. Therefore, the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 are connected using the auxiliary electrode 172 as an auxiliary member. By doing so, the piezoelectric layer 160 and the upper electrode 164 are both supported by the auxiliary electrode 172, and a desired mechanical strength can be obtained, and the connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 is ensured. It becomes possible to.

なお、圧電素子と振動板176のうちの圧電素子に直面する振動領域とが、アクチュエータ106において実際に振動する振動部である。また、アクチュエータ106に含まれる部材は、互いに焼成されることによって一体的に形成されることが好ましい。アクチュエータ106を一体的に形成することによって、アクチュエータ106の取り扱いが容易になる。さらに、基板178の強度を高めることによって振動特性が向上する。即ち、基板178の強度を高めることによって、アクチュエータ106の振動部のみが振動し、アクチュエータ106のうち振動部以外の部分が振動しない。また、アクチュエータ106の振動部以外の部分が振動しないためには、基板178の強度を高めるのに対し、アクチュエータ106の圧電素子を薄くかつ小さくし、振動板176を薄くすることによって達成できる。   The vibration region facing the piezoelectric element in the piezoelectric element and the diaphragm 176 is a vibration part that actually vibrates in the actuator 106. Moreover, it is preferable that the members included in the actuator 106 are integrally formed by firing each other. By integrally forming the actuator 106, the handling of the actuator 106 becomes easy. Furthermore, the vibration characteristics are improved by increasing the strength of the substrate 178. That is, by increasing the strength of the substrate 178, only the vibration portion of the actuator 106 vibrates, and portions other than the vibration portion of the actuator 106 do not vibrate. Further, in order not to vibrate parts other than the vibration part of the actuator 106, the strength of the substrate 178 can be increased, whereas the piezoelectric element of the actuator 106 is made thin and small and the vibration plate 176 is made thin.

圧電層160の材料としては、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン(PLZT)または鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用いることが好ましく、基板178の材料としてジルコニアまたはアルミナを用いることが好ましい。また、振動板176には、基板178と同じ材料を用いることが好ましい。上部電極164、下部電極166、上部電極端子168および下部電極端子170は、導電性を有する材料、例えば、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケルなどの金属を用いることができる。   As the material of the piezoelectric layer 160, it is preferable to use lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), or lead-free piezoelectric film that does not use lead, and the substrate 178 is made of zirconia or alumina. It is preferable to use it. Further, it is preferable to use the same material as the substrate 178 for the diaphragm 176. For the upper electrode 164, the lower electrode 166, the upper electrode terminal 168, and the lower electrode terminal 170, a conductive material, for example, a metal such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, or nickel can be used.

上述したように構成されるアクチュエータ106は、液体を収容する容器に適用することができる。例えば、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジやインクタンク、あるいは記録ヘッドを洗浄するための洗浄液を収容した容器などに装着することができる。   The actuator 106 configured as described above can be applied to a container that contains a liquid. For example, the ink cartridge can be attached to an ink cartridge or an ink tank used in an ink jet recording apparatus, or a container containing a cleaning liquid for cleaning the recording head.

図1および図2に示されるアクチュエータ106は、液体容器の所定の場所に、キャビティ162を液体容器内に収容される液体と接触するように装着される。液体容器に液体が十分に収容されている場合には、キャビティ162内およびその外側は液体によって満たされている。一方、液体容器の液体が消費され、アクチュエータの装着位置以下まで液面が降下すると、キャビティ162内には液体は存在しないか、あるいはキャビティ162内にのみ液体が残存されその外側には気体が存在する状態となる。アクチュエータ106は、この状態の変化に起因する、少なくとも音響インピーダンスの相違を検出する。それによって、アクチュエータ106は、液体容器に液体が十分に収容されている状態であるか、あるいはある一定以上の液体が消費された状態であるかを検知することができる。さらに、アクチュエータ106は、液体容器内の液体の種類も検出することが可能である。   The actuator 106 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted at a predetermined position of the liquid container so that the cavity 162 is in contact with the liquid contained in the liquid container. When the liquid is sufficiently contained in the liquid container, the inside of the cavity 162 and the outside thereof are filled with the liquid. On the other hand, when the liquid in the liquid container is consumed and the liquid level drops below the mounting position of the actuator, there is no liquid in the cavity 162, or liquid remains only in the cavity 162 and there is gas outside the cavity 162. It becomes a state to do. The actuator 106 detects at least a difference in acoustic impedance caused by the change in the state. Accordingly, the actuator 106 can detect whether the liquid is sufficiently contained in the liquid container or whether a certain amount of liquid is consumed. Furthermore, the actuator 106 can also detect the type of liquid in the liquid container.

ここでアクチュエータによる液面検出の原理について説明する。   Here, the principle of the liquid level detection by the actuator will be described.

媒体の音響インピーダンスの変化を検出するには、媒体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定する。インピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定する場合には、例えば伝送回路を利用することができる。伝送回路は、媒体に一定電圧を印加し、周波数を変えて媒体に流れる電流を測定する。または、伝送回路は、媒体に一定電流を供給し、周波数を変えて媒体に印加される電圧を測定する。伝送回路で測定された電流値または電圧値の変化は音響インピーダンスの変化を示す。また、電流値または電圧値が極大または極小となる周波数fmの変化も音響インピーダンスの変化を示す。   In order to detect a change in the acoustic impedance of the medium, the impedance characteristic or admittance characteristic of the medium is measured. When measuring impedance characteristics or admittance characteristics, for example, a transmission circuit can be used. The transmission circuit applies a constant voltage to the medium, changes the frequency, and measures the current flowing through the medium. Alternatively, the transmission circuit supplies a constant current to the medium and measures the voltage applied to the medium at different frequencies. A change in current value or voltage value measured by the transmission circuit indicates a change in acoustic impedance. Further, a change in the frequency fm at which the current value or voltage value is maximized or minimized also indicates a change in acoustic impedance.

上記の方法とは別に、アクチュエータは、液体の音響インピーダンスの変化を共振周波数のみの変化を用いて検出することができる。液体の音響インピーダンスの変化を利用する方法として、アクチュエータの振動部が振動した後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数を検出する方法を用いる場合には、例えば圧電素子を利用することができる。圧電素子は、アクチュエータの振動部に残留する残留振動により逆起電力を発生する素子であり、アクチュエータの振動部の振幅によって逆起電力の大きさが変化する。従って、アクチュエータの振動部の振幅が大きいほど検出がしやすい。また、アクチュエータの振動部における残留振動の周波数によって逆起電力の大きさが変化する周期が変わる。従って、アクチュエータの振動部の周波数は逆起電力の周波数に対応する。ここで、共振周波数は、アクチュエータの振動部と振動部に接する媒体との共振状態における周波数をいう。   Apart from the above method, the actuator can detect a change in the acoustic impedance of the liquid using a change only in the resonance frequency. When using the method of detecting the resonance frequency by measuring the counter electromotive force generated by the residual vibration remaining in the vibration part after the vibration part of the actuator vibrates as a method using the change in the acoustic impedance of the liquid, for example, A piezoelectric element can be used. The piezoelectric element is an element that generates a counter electromotive force due to residual vibration remaining in the vibration part of the actuator, and the magnitude of the counter electromotive force varies depending on the amplitude of the vibration part of the actuator. Therefore, detection is easier as the amplitude of the vibration part of the actuator is larger. In addition, the period in which the magnitude of the back electromotive force changes depends on the frequency of residual vibration in the vibration part of the actuator. Therefore, the frequency of the vibration part of the actuator corresponds to the frequency of the counter electromotive force. Here, the resonance frequency is a frequency in a resonance state between the vibration part of the actuator and the medium in contact with the vibration part.

共振周波数fsを得るために、振動部と媒体とが共振状態であるときの逆起電力測定によって得られた波形をフーリエ変換する。アクチュエータの振動は、一方向だけの変形ではなく、たわみや伸長等様々な変形をともなうので、共振周波数fsを含め様々な周波数を有する。よって、圧電素子と媒体とが共振状態であるときの逆起電力の波形をフーリエ変換し、最も支配的な周波数成分を特定することで、共振周波数fsを判断する。   In order to obtain the resonance frequency fs, the waveform obtained by the back electromotive force measurement when the vibration part and the medium are in the resonance state is Fourier-transformed. The vibration of the actuator is not only deformed in one direction but is accompanied by various deformations such as deflection and extension, and therefore has various frequencies including the resonance frequency fs. Therefore, the resonance frequency fs is determined by Fourier-transforming the back electromotive force waveform when the piezoelectric element and the medium are in the resonance state and specifying the most dominant frequency component.

周波数fmは、媒体のアドミッタンスが極大またはインピーダンスが極小であるときの周波数である。共振周波数fsとすると、周波数fmは、媒体の誘電損失または機械的損失などによって、共振周波数fsに対しわずかな誤差を生ずる。しかし、実測される周波数fmから共振周波数fsを導出することは手間がかかるため、一般には、周波数fmを共振周波数に代えて使用する。ここで、アクチュエータ106の出力を伝送回路に入力することで、アクチュエータ106は少なくとも音響インピーダンスを検出することができる。   The frequency fm is a frequency when the admittance of the medium is maximum or the impedance is minimum. Assuming the resonance frequency fs, the frequency fm causes a slight error with respect to the resonance frequency fs due to dielectric loss or mechanical loss of the medium. However, since it takes time to derive the resonance frequency fs from the actually measured frequency fm, the frequency fm is generally used instead of the resonance frequency. Here, by inputting the output of the actuator 106 to the transmission circuit, the actuator 106 can detect at least the acoustic impedance.

媒体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し周波数fmを測定する方法と、アクチュエータの振動部における残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数fsを測定する方法と、によって特定される共振周波数に差がほとんど無いことが実験によって証明されている。   A resonance frequency specified by a method for measuring the frequency fm by measuring the impedance characteristic or admittance characteristic of the medium, and a method for measuring the resonance frequency fs by measuring the counter electromotive force generated by the residual vibration in the vibration part of the actuator. It has been proved by experiments that there is almost no difference between the two.

アクチュエータ106の振動領域は、振動板176のうち開口161によって決定されるキャビティ162を構成する部分である。液体容器内に液体が充分に収容されている場合には、キャビティ162内には、液体が満たされ、振動領域は液体容器内の液体と接触する。一方で、液体容器内に液体が充分にない場合には、振動領域は液体容器内のキャビティに残った液体と接するか、あるいは液体と接触せず、気体または真空と接触する。   The vibration region of the actuator 106 is a portion constituting the cavity 162 determined by the opening 161 of the vibration plate 176. When the liquid is sufficiently stored in the liquid container, the cavity 162 is filled with the liquid, and the vibration region comes into contact with the liquid in the liquid container. On the other hand, when there is not enough liquid in the liquid container, the vibration region is in contact with the liquid remaining in the cavity in the liquid container, or is not in contact with the liquid but is in contact with gas or vacuum.

本発明のアクチュエータ106にはキャビティ162が設けられ、それによって、アクチュエータ106の振動領域に液体容器内の液体が残るように設計できる。その理由は次の通りである。   The actuator 106 of the present invention is provided with a cavity 162, whereby the liquid in the liquid container can be designed to remain in the vibration region of the actuator 106. The reason is as follows.

アクチュエータの液体容器への取り付け位置や取り付け角度によっては、液体容器内の液体の液面がアクチュエータの装着位置よりも下方にあるにもかかわらず、アクチュエータの振動領域に液体が付着してしまう場合がある。振動領域における液体の有無だけでアクチュエータが液体の有無を検出している場合には、アクチュエータの振動領域に付着した液体が液体の有無の正確な検出を妨げる。たとえば、液面がアクチュエータの装着位置よりも下方にある状態のとき、キャリッジの往復移動などにより液体容器が揺動して液体が波うち、振動領域に液滴が付着してしまうと、アクチュエータは液体容器内に液体が充分にあるとの誤った判断をしてしまう。そこで、逆にそこに液体を残存した場合であっても液体の有無を正確に検出するように設計されたキャビティを積極的に設けることで、液体容器が揺動して液面が波立ったとしても、アクチュエータの誤動作を防止することができる。このように、キャビティを有するアクチュエータを用いることで、誤動作を防ぐことができる。   Depending on the mounting position and mounting angle of the actuator on the liquid container, the liquid may adhere to the vibration area of the actuator even though the liquid level of the liquid in the liquid container is below the mounting position of the actuator. is there. When the actuator detects the presence or absence of liquid only by the presence or absence of liquid in the vibration region, the liquid attached to the vibration region of the actuator hinders accurate detection of the presence or absence of liquid. For example, when the liquid level is below the mounting position of the actuator, if the liquid container is swung due to the reciprocating movement of the carriage, etc. An erroneous determination is made that there is sufficient liquid in the liquid container. Therefore, conversely, even when the liquid remains there, by actively providing a cavity designed to accurately detect the presence or absence of the liquid, the liquid container oscillates and the liquid level undulates However, the malfunction of the actuator can be prevented. In this manner, malfunctions can be prevented by using an actuator having a cavity.

また、図2(E)に示すように、液体容器内に液体が無く、アクチュエータ106のキャビティ162に液体容器内の液体が残っている場合を、液体の有無の閾値とする。すなわち、キャビティ162の周辺に液体が無く、この閾値よりキャビティ内の液体が少ない場合は、インク無しと判断し、キャビティ162の周辺に液体が有り、この閾値より液体が多い場合は、インク有りと判断する。例えば、アクチュエータ106を液体容器の側壁に装着した場合、液体容器内の液体がアクチュエータの装着位置よりも下にある場合をインク無しと判断し、液体容器内の液体がアクチュエータの装着位置より上にある場合をインク有りと判断する。このように閾値を設定することによって、キャビティ内のインクが乾燥してインクが無くなったときであってもインク無しと判断し、キャビティ内のインクが無くなったところにキャリッジの揺れなどで再度インクがキャビティに付着しても閾値を越えないので、インク無しと判断することができる。   As shown in FIG. 2E, the case where there is no liquid in the liquid container and the liquid in the liquid container remains in the cavity 162 of the actuator 106 is set as the threshold value for the presence or absence of liquid. That is, if there is no liquid around the cavity 162 and there is less liquid in the cavity than this threshold, it is determined that there is no ink. If there is liquid around the cavity 162 and there is more liquid than this threshold, ink is present. to decide. For example, when the actuator 106 is mounted on the side wall of the liquid container, it is determined that there is no ink when the liquid in the liquid container is below the mounting position of the actuator, and the liquid in the liquid container is above the mounting position of the actuator. In some cases, it is determined that ink is present. By setting the threshold in this way, it is determined that there is no ink even when the ink in the cavity has dried and the ink has run out. Even if it adheres to the cavity, the threshold value is not exceeded, so it can be determined that there is no ink.

ここで、図1および図2を参照しながら逆起電力の測定による媒体とアクチュエータ106の振動部との共振周波数から液体容器内の液体の状態を検出する動作および原理について説明する。アクチュエータ106において、上部電極端子168および下部電極端子170を介して、それぞれ上部電極164および下部電極166に電圧を印加する。圧電層160のうち、上部電極164および下部電極166に挟まれた部分には電界が生じる。その電界によって、圧電層160は変形する。圧電層160が変形することによって振動板176のうちの振動領域がたわみ振動する。圧電層160が変形した後しばらくは、たわみ振動がアクチュエータ106の振動部に残留する。   Here, the operation and principle of detecting the state of the liquid in the liquid container from the resonance frequency of the medium and the vibrating portion of the actuator 106 by measuring the back electromotive force will be described with reference to FIGS. In the actuator 106, a voltage is applied to the upper electrode 164 and the lower electrode 166 via the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, respectively. An electric field is generated in a portion of the piezoelectric layer 160 sandwiched between the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The piezoelectric layer 160 is deformed by the electric field. When the piezoelectric layer 160 is deformed, the vibration region of the vibration plate 176 is flexibly vibrated. For a while after the piezoelectric layer 160 is deformed, the flexural vibration remains in the vibration portion of the actuator 106.

残留振動は、アクチュエータ106の振動部と媒体との自由振動である。従って、圧電層160に印加する電圧をパルス波形あるいは矩形波とすることで、電圧を印加した後に振動部と媒体との共振状態を容易に得ることができる。残留振動は、アクチュエータ106の振動部を振動させるため、圧電層160をも変形する。従って、圧電層160は逆起電力を発生する。その逆起電力は、上部電極164、下部電極166、上部電極端子168および下部電極端子170を介して検出される。検出された逆起電力によって、共振周波数が特定できるため、液体容器内の液体の状態を検出することができる。   The residual vibration is free vibration between the vibration part of the actuator 106 and the medium. Therefore, by setting the voltage applied to the piezoelectric layer 160 to a pulse waveform or a rectangular wave, it is possible to easily obtain the resonance state between the vibrating portion and the medium after the voltage is applied. The residual vibration causes the vibration portion of the actuator 106 to vibrate, so that the piezoelectric layer 160 is also deformed. Accordingly, the piezoelectric layer 160 generates a counter electromotive force. The counter electromotive force is detected through the upper electrode 164, the lower electrode 166, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170. Since the resonance frequency can be specified by the detected back electromotive force, the state of the liquid in the liquid container can be detected.

一般に、共振周波数fsは、
fs=1/(2*π*(M*Cact)1/2) (式1)
で表される。ここで、Mは振動部のイナータンスMactと付加イナータンスM'との和である。Cactは振動部のコンプライアンスである。
In general, the resonant frequency fs is
fs = 1 / (2 * π * (M * Cact) 1/2 ) (Formula 1)
It is represented by Here, M is the sum of the inertance Mact and the additional inertance M ′ of the vibration part. Cact is the compliance of the vibration part.

図1(C)は、本実施例において、キャビティにインクが残存していないときのアクチュエータ106の断面図である。図2(A)および図2(B)は、キャビティにインクが残存していないときのアクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路である。   FIG. 1C is a cross-sectional view of the actuator 106 when no ink remains in the cavity in this embodiment. FIGS. 2A and 2B are equivalent circuits of the vibrating portion of the actuator 106 and the cavity 162 when no ink remains in the cavity.

Mactは、振動部の厚さと振動部の密度との積を振動部の面積で除したものであり、さらに詳細には、図2(A)に示すように、
Mact=Mpzt+Melectrode1+Melectrode2+Mvib (式2)
と表される。ここで、Mpztは、振動部における圧電層160の厚さと圧電層160の密度との積を圧電層160の面積で除したものである。Melectrode1は、振動部における上部電極164の厚さと上部電極164の密度との積を上部電極164の面積で除したものである。Melectrode2は、振動部における下部電極166の厚さと下部電極166の密度との積を下部電極166の面積で除したものである。Mvibは、振動部における振動板176の厚さと振動板176の密度との積を振動板176の振動領域の面積で除したものである。ただし、Mactを振動部全体としての厚さ、密度および面積から算出することができるように、本実施例では、圧電層160、上部電極164、下部電極166および振動板176の振動領域のそれぞれの面積は、上述のような大小関係を有するものの、相互の面積の差は微小であることが好ましい。また、本実施例において、圧電層160、上部電極164および下部電極166においては、それらの主要部である円形部分以外の部分は、主要部に対して無視できるほど微小であることが好ましい。従って、アクチュエータ106において、Mactは、上部電極164、下部電極166、圧電層160および振動板176のうちの振動領域のそれぞれのイナータンスの和である。また、コンプライアンスCactは、上部電極164、下部電極166、圧電層160および振動板176のうちの振動領域によって形成される部分のコンプライアンスである。
Mact is the product of the thickness of the vibration part and the density of the vibration part divided by the area of the vibration part. In more detail, as shown in FIG.
Mact = Mpzt + Melectrode1 + Melectrode2 + Mvib (Formula 2)
It is expressed. Here, Mpzt is obtained by dividing the product of the thickness of the piezoelectric layer 160 and the density of the piezoelectric layer 160 in the vibrating portion by the area of the piezoelectric layer 160. Melectrode1 is obtained by dividing the product of the thickness of the upper electrode 164 and the density of the upper electrode 164 in the vibrating portion by the area of the upper electrode 164. Melectrode2 is obtained by dividing the product of the thickness of the lower electrode 166 and the density of the lower electrode 166 in the vibrating portion by the area of the lower electrode 166. Mvib is obtained by dividing the product of the thickness of the diaphragm 176 and the density of the diaphragm 176 in the vibration section by the area of the vibration region of the diaphragm 176. However, in this embodiment, Mact can be calculated from the thickness, density, and area of the entire vibration part. In this embodiment, each of the vibration regions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, the lower electrode 166, and the vibration plate 176 is obtained. Although the areas have the above-described magnitude relationship, the difference between the areas is preferably small. In the present embodiment, in the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166, it is preferable that portions other than the circular portion, which is the main portion thereof, are so small as to be negligible with respect to the main portion. Accordingly, in the actuator 106, Mact is the sum of the inertances of the vibration regions of the upper electrode 164, the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160 and the vibration plate 176. The compliance Cact is a compliance of a portion formed by the vibration region of the upper electrode 164, the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160, and the vibration plate 176.

尚、図2(A)、図2(B)、図2(D)、図2(F)は、アクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路を示すが、これらの等価回路において、Cactはアクチュエータ106の振動部のコンプライアンスを示す。Cpzt、Celectrode1、Celectrode2およびCvibはそれぞれ振動部における圧電層160、上部電極164、下部電極166および振動板176のコンプライアンスを示す。Cactは、以下の式3で表される。   2A, FIG. 2B, FIG. 2D, and FIG. 2F show equivalent circuits of the vibrating portion of the actuator 106 and the cavity 162. In these equivalent circuits, Cact is The compliance of the vibration part of the actuator 106 is shown. Cpzt, Celectrode1, Celectrode2, and Cvib respectively indicate the compliance of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, the lower electrode 166, and the diaphragm 176 in the vibration part. Cact is expressed by Equation 3 below.

1/Cact=(1/Cpzt)+(1/Celectrode1)+(1/Celectrode2)+(1/Cvib) (式3)
式2および式3より、図2(A)は、図2(B)のように表すこともできる。
1 / Cact = (1 / Cpzt) + (1 / Celectrode1) + (1 / Celectrode2) + (1 / Cvib) (Formula 3)
From Equation 2 and Equation 3, FIG. 2A can also be expressed as FIG.

コンプライアンスCactは、振動部の単位面積に圧力をかけたときの変形によって媒体を受容できる体積を表す。また、コンプライアンスCactは、変形のし易さを表すといってもよい。   The compliance Cact represents a volume that can receive the medium by deformation when pressure is applied to the unit area of the vibration part. The compliance Cact may be said to represent the ease of deformation.

図2(C)は、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合のアクチュエータ106の断面図を示す。図2(C)のM'maxは、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合の付加イナータンスの最大値を表す。M' maxは、   FIG. 2C shows a cross-sectional view of the actuator 106 when the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. M′max in FIG. 2C represents the maximum value of additional inertance when the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. M 'max is

M'max=(π*ρ/(2*k3))*(2*(2*k*a)3/(3*π))/(π*a2)2 (式4)
(aは振動部の半径、ρは媒体の密度、kは波数である。)
M′max = (π * ρ / (2 * k 3 )) * (2 * (2 * k * a) 3 / (3 * π)) / (π * a 2 ) 2 (Formula 4)
(A is the radius of the vibration part, ρ is the density of the medium, and k is the wave number.)

で表される。尚、式4は、アクチュエータ106の振動領域が半径aの円形である場合に成立する。付加イナータンスM'は、振動部の付近にある媒体の作用によって、振動部の質量が見かけ上増加していることを示す量である。式4からわかるように、M'maxは振動部の半径aと、媒体の密度ρとによって大きく変化する。 It is represented by Equation 4 is established when the vibration region of the actuator 106 is a circle having a radius a. The additional inertance M ′ is an amount indicating that the mass of the vibration part is apparently increased by the action of the medium in the vicinity of the vibration part. As can be seen from Equation 4, M′max varies greatly depending on the radius a of the vibrating portion and the density ρ of the medium.

波数kは、
k=2*π*fact/c (式5)
(factは液体が触れていないときの振動部の共振周波数である。cは媒体中を伝播する音響の速度である。)
Wave number k is
k = 2 * π * fact / c (Formula 5)
(Fact is the resonance frequency of the vibrating part when the liquid is not touching. C is the speed of sound propagating through the medium.)

で表される。 It is represented by

図2(D)は、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている図2(C)の場合のアクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路を示す。   FIG. 2D shows an equivalent circuit of the vibration part of the actuator 106 and the cavity 162 in the case of FIG. 2C where the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. Indicates.

図2(E)は、液体容器の液体が消費され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が無いものの、アクチュエータ106のキャビティ162内には液体が残存している場合のアクチュエータ106の断面図を示す。式4は、例えば、液体容器に液体が満たされている場合に、インクの密度ρなどから決定される最大のイナータンスM'maxを表す式である。一方、液体容器内の液体が消費され、キャビティ162内に液体が残留しつつアクチュエータ106の振動領域の周辺にある液体が気体または真空になった場合には、   FIG. 2E is a cross-sectional view of the actuator 106 when the liquid in the liquid container is consumed and there is no liquid around the vibration region of the actuator 106, but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. Show. Formula 4 is a formula representing the maximum inertance M′max determined from the density ρ of the ink, for example, when the liquid container is filled with liquid. On the other hand, when the liquid in the liquid container is consumed, and the liquid around the vibration region of the actuator 106 becomes gas or vacuum while the liquid remains in the cavity 162,

M'=ρ*t/S (式6)
と表せる。tは、振動にかかわる媒体の厚さである。Sは、アクチュエータ106の振動領域の面積である。この振動領域が半径aの円形の場合は、S=π*a2である。従って、付加イナータンスM'は、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合には、式4に従う。一方で、液体が消費され、キャビティ162内に液体が残留しつつアクチュエータ106の振動領域の周辺にある液体が気体または真空になった場合には、式6に従う。
M ′ = ρ * t / S (Formula 6)
It can be expressed. t is the thickness of the medium involved in the vibration. S is the area of the vibration region of the actuator 106. When this vibration region is a circle having a radius a, S = π * a 2 . Therefore, the additional inertance M ′ follows the equation 4 when the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. On the other hand, when the liquid is consumed and the liquid around the vibration region of the actuator 106 becomes a gas or a vacuum while the liquid remains in the cavity 162, Equation 6 is satisfied.

ここで、図2(E)のように、液体容器の液体が消費され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が無いものの、アクチュエータ106のキャビティ162内には液体が残存している場合の付加イナータンスM'を便宜的にM'cavとし、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合の付加イナータンスM'maxと区別する。   Here, as shown in FIG. 2E, the liquid in the liquid container is consumed and there is no liquid around the vibration region of the actuator 106, but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. For the sake of convenience, the inertance M ′ is referred to as M′cav, and is distinguished from the additional inertance M′max in the case where liquid is filled around the vibration region of the actuator 106.

図2(F)は、液体容器の液体が消費され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が無いものの、アクチュエータ106のキャビティ162内には液体が残存している図2(E)の場合のアクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路を示す。   FIG. 2F shows the case of FIG. 2E in which the liquid in the liquid container is consumed and there is no liquid around the vibration region of the actuator 106, but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. 3 shows an equivalent circuit of the vibrating portion of the actuator 106 and the cavity 162.

ここで、媒体の状態に関係するパラメータは、式6において、媒体の密度ρおよび媒体の厚さtである。液体容器内に液体が充分に収容されている場合は、アクチュエータ106の振動部に液体が接触し、液体容器内に液体が充分に収容されていない場合は、キャビティ内部に液体が残存するか、もしくはアクチュエータ106の振動部に気体または真空が接触する。アクチュエータ106の周辺の液体が消費され、図2(C)のM'maxから図2(E)のM'cavへ移行する過程における付加イナータンスをM'varとすると、液体容器内の液体の収容状態によって、媒体の密度ρや媒体の厚さtが変化するため、付加イナータンスM'varが変化し、共振周波数fsも変化することになる。従って、共振周波数fsを特定することによって、液体容器内の液体の有無を検出することができる。式6を用いてM'cavを表すと、式6のtにキャビティの深さdを代入し、   Here, the parameters related to the state of the medium are the density ρ of the medium and the thickness t of the medium in Equation 6. When the liquid is sufficiently stored in the liquid container, the liquid comes into contact with the vibrating portion of the actuator 106, and when the liquid is not sufficiently stored in the liquid container, the liquid remains in the cavity, Alternatively, gas or vacuum comes into contact with the vibrating portion of the actuator 106. When the liquid around the actuator 106 is consumed and the added inertance in the process of shifting from M′max in FIG. 2C to M′cav in FIG. 2E is M′var, the liquid is contained in the liquid container. Since the medium density ρ and the medium thickness t change depending on the state, the additional inertance M′var changes and the resonance frequency fs also changes. Therefore, the presence or absence of liquid in the liquid container can be detected by specifying the resonance frequency fs. When M′cav is expressed using Equation 6, the cavity depth d is substituted for t in Equation 6,

M'cav=ρ*d/S (式7)
となる。
M′cav = ρ * d / S (Formula 7)
It becomes.

また、媒体が互いに種類の異なる液体であっても、組成の違いによって密度ρが異なるため、付加イナータンスM´が変化し、共振周波数fsも変化する。従って、共振周波数fsを特定することで、液体の種類を検出できる。
尚、アクチュエータ106の振動部にインクまたは空気のいずれか一方のみが接触し、混在していない場合には、式4によって計算しても、M'の相違を検出できる。
Even if the mediums are different types of liquid, the density ρ varies depending on the composition, so that the additional inertance M ′ changes and the resonance frequency fs also changes. Therefore, the type of liquid can be detected by specifying the resonance frequency fs.
When only one of ink or air is in contact with the vibrating portion of the actuator 106 and they are not mixed, the difference in M ′ can be detected even if calculated by Equation 4.

図3(A)は、インクタンク内のインクの量とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示すグラフである。ここでは液体の1例としてインクについて説明する。縦軸は、共振周波数fsを示し、横軸は、インク量を示す。インク組成が一定であるとき、インク残量の低下に伴い、共振周波数fsは、上昇する。   FIG. 3A is a graph showing the relationship between the amount of ink in the ink tank and the resonance frequency fs of the ink and the vibration part. Here, ink will be described as an example of liquid. The vertical axis represents the resonance frequency fs, and the horizontal axis represents the ink amount. When the ink composition is constant, the resonance frequency fs increases as the remaining ink amount decreases.

インク容器にインクが十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺にインクが満たされている場合には、その最大付加イナータンスM'maxは式4に表わされる値となる。一方で、インクが消費され、キャビティ162内に液体が残留しつつアクチュエータ106の振動領域の周辺にインクが満たされていないときには、付加イナータンスM'varは、媒体の厚さtに基づいて式6によって算出される。式6中のtは振動にかかわる媒体の厚さであるから、アクチュエータ106のキャビティ162のd(図1(B)参照)を小さく、即ち、基板178を十分に薄くすることによって、インクが徐々に消費されていく過程を検出することもできる(図2(C)参照)。ここで、tinkは振動にかかわるインクの厚さとし、tink−maxはM'maxにおけるtinkとする。例えば、インクカートリッジの底面にアクチュエータ106をインクの液面に対してほぼ水平に配備する。インクが消費され、インクの液面がアクチュエータ106からtの高さ以下に達すると、式6によりM'varが徐々に変化し、式1により共振周波数fsが徐々に変化する。従って、インクの液面がtの範囲内にある限り、アクチュエータ106はインクの消費状態を徐々に検出することができる。   When ink is sufficiently stored in the ink container, and the ink is filled around the vibration region of the actuator 106, the maximum additional inertance M′max is a value expressed by Equation 4. On the other hand, when the ink is consumed and the liquid remains in the cavity 162 and the ink is not filled around the vibration region of the actuator 106, the additional inertance M′var is expressed by the equation 6 based on the thickness t of the medium. Is calculated by Since t in Equation 6 is the thickness of the medium involved in the vibration, the ink gradually increases by reducing d (see FIG. 1B) of the cavity 162 of the actuator 106, that is, by making the substrate 178 sufficiently thin. It is also possible to detect the process of being consumed by the battery (see FIG. 2C). Here, tink is the thickness of the ink involved in vibration, and tink-max is the tink at M′max. For example, the actuator 106 is disposed almost horizontally with respect to the ink level on the bottom surface of the ink cartridge. When the ink is consumed and the ink level reaches the height of t or less from the actuator 106, M′var gradually changes according to Equation 6, and the resonance frequency fs gradually changes according to Equation 1. Therefore, as long as the ink level is within the range t, the actuator 106 can gradually detect the ink consumption state.

また、アクチュエータ106の振動領域を大きくまたは長くし、かつ縦に配置することによってインクの消費による液面の位置にしたがって、式6中のSが変化する。従って、アクチュエータ106はインクが徐々に消費されていく過程を検出することもできる。例えば、インクカートリッジの側壁にアクチュエータ106をインクの液面に対してほぼ垂直に配備する。インクが消費され、インクの液面がアクチュエータ106の振動領域に達すると、水位の低下に伴い付加イナータンスM'が減少するので、式1により共振周波数fsが徐々に増加する。従って、インクの液面が、キャビティ162の径2a(図2(C)参照)の範囲内にある限り、アクチュエータ106はインクの消費状態を徐々に検出することができる。   Further, by increasing or decreasing the vibration area of the actuator 106 and arranging it vertically, S in Equation 6 changes according to the position of the liquid level due to ink consumption. Therefore, the actuator 106 can also detect a process in which ink is gradually consumed. For example, the actuator 106 is disposed on the side wall of the ink cartridge substantially perpendicular to the ink level. When the ink is consumed and the ink level reaches the vibration region of the actuator 106, the additional inertance M ′ decreases as the water level decreases, so that the resonance frequency fs gradually increases according to Equation 1. Therefore, as long as the ink level is within the range of the diameter 2a of the cavity 162 (see FIG. 2C), the actuator 106 can gradually detect the ink consumption state.

図3(A)の曲線Xは、アクチュエータ106のキャビティ162を十分に浅くした場合や、アクチュエータ106の振動領域を十分に大きくまたは長くした場合のインクタンク内に収容されたインクの量とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を表わしている。インクタンク内のインクの量が減少するとともに、インクおよび振動部の共振周波数fsが徐々に変化していく様子が理解できる。   A curve X in FIG. 3A shows the amount of ink stored in the ink tank and the ink and the ink when the cavity 162 of the actuator 106 is sufficiently shallow or the vibration region of the actuator 106 is sufficiently large or long. The relationship with the resonance frequency fs of a vibration part is represented. It can be understood that the amount of ink in the ink tank decreases and the resonance frequency fs of the ink and the vibration part gradually changes.

より詳細には、インクが徐々に消費されていく過程を検出することができる場合とは、アクチュエータ106の振動領域の周辺において、互いに密度が異なる液体と気体とがともに存在し、かつ振動にかかわる場合である。インクが徐々に消費されていくに従って、アクチュエータ106の振動領域周辺において振動にかかわる媒体は、液体が減少する一方で気体が増加する。例えば、アクチュエータ106をインクの液面に対して水平に配備した場合であって、tinkがtink−maxより小さいときには、アクチュエータ106の振動にかかわる媒体はインクと気体との両方を含む。したがって、アクチュエータ106の振動領域の面積Sとすると、式4のM'max以下になった状態をインクと気体の付加質量で表すと、   More specifically, the case where the process in which ink is gradually consumed can be detected means that both liquid and gas having different densities exist in the vicinity of the vibration region of the actuator 106 and are involved in vibration. Is the case. As the ink is gradually consumed, the medium involved in the vibration around the vibration region of the actuator 106 increases the gas while decreasing the liquid. For example, when the actuator 106 is disposed horizontally with respect to the ink level and when tink is smaller than tink-max, the medium involved in the vibration of the actuator 106 includes both ink and gas. Therefore, when the area S of the vibration region of the actuator 106 is expressed as a state where M′max or less in Expression 4 is expressed by the additional mass of ink and gas,

M'=M'air+M'ink= ρair*tair/S+ρink*tink/S (式8)
となる。ここで、M'airは空気のイナータンスであり、M'inkはインクのイナータンスである。ρairは空気の密度であり、ρinkはインクの密度である。tairは振動にかかわる空気の厚さであり、tinkは振動にかかわるインクの厚さである。アクチュエータ106の振動領域周辺における振動にかかわる媒体のうち、液体が減少して気体が増加するに従い、アクチュエータ106がインクの液面に対しほぼ水平に配備されている場合には、tairが増加し、tinkが減少する。それによって、M'varが徐々に減少し、共振周波数が徐々に増加する。よって、インクタンク内に残存しているインクの量またはインクの消費量を検出することができる。尚、式7において液体の密度のみの式となっているのは、液体の密度に対して、空気の密度が無視できるほど小さい場合を想定しているからである。
M ′ = M′air + M′ink = ρair * tair / S + ρink * tink / S (Formula 8)
It becomes. Here, M′air is an inertance of air, and M′ink is an inertance of ink. ρair is the density of air, and ρink is the density of ink. tair is the thickness of air involved in vibration, and tink is the thickness of ink involved in vibration. Among the media involved in the vibration around the vibration region of the actuator 106, as the liquid decreases and the gas increases, the tair increases when the actuator 106 is arranged substantially horizontally with respect to the ink surface. Tink decreases. Thereby, M′var gradually decreases and the resonance frequency gradually increases. Therefore, it is possible to detect the amount of ink remaining in the ink tank or the amount of ink consumed. The reason why only the liquid density is calculated in Expression 7 is that it is assumed that the air density is negligibly small relative to the liquid density.

アクチュエータ106がインクの液面に対しほぼ垂直に配備されている場合には、アクチュエータ106の振動領域のうち、アクチュエータ106の振動にかかわる媒体がインクのみの領域と、アクチュエータ106の振動にかかわる媒体が気体の領域との並列の等価回路(図示せず)と考えられる。アクチュエータ106の振動にかかわる媒体がインクのみの領域の面積をSinkとし、アクチュエータ106の振動にかかわる媒体が気体のみの領域の面積をSairとすると、   In the case where the actuator 106 is disposed substantially perpendicular to the ink liquid level, the medium that is involved in the vibration of the actuator 106 is the ink only area and the medium that is involved in the vibration of the actuator 106 among the vibration areas of the actuator 106. It is considered as an equivalent circuit (not shown) in parallel with the gas region. If the medium related to the vibration of the actuator 106 is Sink and the area of the medium only related to the vibration of the actuator 106 is Sair, then Sair.

1/M'=1/M'air+1/M'ink=Sair/(ρair*tair)+Sink/(ρink*tink) (式9)
となる。
1 / M ′ = 1 / M′air + 1 / M′ink = Sair / (ρair * tair) + Sink / (ρink * tink) (Equation 9)
It becomes.

尚、式9は、アクチュエータ106のキャビティにインクが保持されない場合に適用される。アクチュエータ106のキャビティにインクが保持される場合については、式7、式8および式9によって計算することができる。   Equation 9 is applied when ink is not held in the cavity of the actuator 106. The case where ink is held in the cavity of the actuator 106 can be calculated by Equation 7, Equation 8, and Equation 9.

一方、基板178が厚く、即ち、キャビティ162の深さdが深く、dが媒体の厚さtink-maxに比較的近い場合や、液体容器の高さに比して振動領域が非常に小さいアクチュエータを用いる場合には、実際上はインクが徐々に減少する過程を検出するというよりはインクの液面がアクチュエータの装着位置より上位置か下位置かを検出することになる。換言すると、アクチュエータの振動領域におけるインクの有無を検出することになる。例えば、図3(A)の曲線Yは、小さい円形の振動領域の場合におけるインクタンク内のインクの量とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示す。インクタンク内のインクの液面がアクチュエータの装着位置を通過する前後におけるインク量Qの間で、インクおよび振動部の共振周波数fsが激しく変化している様子が示される。このことから、インクタンク内にインクが所定量残存しているか否かを検出することができる。   On the other hand, when the substrate 178 is thick, that is, when the depth d of the cavity 162 is deep and d is relatively close to the medium thickness tink-max, or when the vibration region is very small compared to the height of the liquid container In practice, rather than detecting a process in which the ink gradually decreases, it is detected that the ink level is higher than the actuator mounting position. In other words, the presence or absence of ink in the vibration region of the actuator is detected. For example, the curve Y in FIG. 3A shows the relationship between the amount of ink in the ink tank and the resonance frequency fs of the ink and the vibration part in the case of a small circular vibration region. A state is shown in which the ink and the resonance frequency fs of the vibrating part change drastically between the ink amount Q before and after the ink level in the ink tank passes through the mounting position of the actuator. From this, it is possible to detect whether or not a predetermined amount of ink remains in the ink tank.

アクチュエータ106を用いて液体の有無を検出する方法は、振動板176が、液体と直接接触することで、インクの有無を検出するので、インクの消費量をソフトウェアによって計算する方法に比べ、検出精度が高い。更に、電極を用いて、導電性によりインクの有無を検出する方法は、液体容器への取付位置及びインクの種類によって影響されるが、アクチュエータ106を用いて液体の有無を検出する方法は、液体容器への取付位置及びインクの種類によって、影響されない。更に、単一のアクチュエータ106を用いて、発振と液体の有無の検出の双方をすることができるので、発振と液体の有無の検出とを異なったセンサを用いて実施する方法と比較して液体容器に取付けるセンサの数を減少することができる。したがって、液体容器を安価に製造できる。更に、圧電層160の振動周波数を非可聴領域に設定することで、アクチュエータ106の動作中に発生する音を静かにすることができる。   The method of detecting the presence / absence of liquid using the actuator 106 detects the presence / absence of ink by the diaphragm 176 coming into direct contact with the liquid. Is expensive. Further, the method of detecting the presence or absence of ink by conductivity using an electrode is affected by the attachment position to the liquid container and the type of ink, but the method of detecting the presence or absence of liquid using the actuator 106 It is not affected by the mounting position on the container and the type of ink. Furthermore, since both oscillation and detection of the presence / absence of liquid can be performed using a single actuator 106, the liquid can be compared with a method in which oscillation and detection of the presence / absence of liquid are performed using different sensors. The number of sensors attached to the container can be reduced. Therefore, the liquid container can be manufactured at a low cost. Furthermore, by setting the vibration frequency of the piezoelectric layer 160 in the non-audible region, it is possible to quiet the sound generated during the operation of the actuator 106.

図3(B)は、図3(A)の曲線Yにおけるインクの密度とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示す。液体の例としてインクを挙げている。図3(B)に示すように、インク密度が高くなると、付加イナータンスが大きくなるので共振周波数fsが低下する。すなわち、インクの種類によって共振周波数fsが異なる。したがって共振周波数fsを測定することによって、インクを再充填する際に、密度の異なったインクが混入されていないか確認することができる。   FIG. 3B shows the relationship between the ink density and the resonance frequency fs of the ink and the vibration part on the curve Y in FIG. Ink is used as an example of the liquid. As shown in FIG. 3B, when the ink density is increased, the additional inertance is increased, so that the resonance frequency fs is decreased. That is, the resonance frequency fs varies depending on the type of ink. Therefore, by measuring the resonance frequency fs, it is possible to confirm whether or not inks having different densities are mixed when refilling the ink.

つまり、互いに種類の異なるインクを収容するインクタンクを識別できる。   That is, it is possible to identify ink tanks containing different types of ink.

続いて、液体容器内の液体が空の状態であってもアクチュエータ106のキャビティ162内に液体が残存するようにキャビティのサイズと形状を設定した時の、液体の状態を正確に検出できる条件を詳述する。アクチュエータ106は、キャビティ162内に液体が満たされている場合に液体の状態を検出できれば、キャビティ162内に液体が満たされていない場合であっても液体の状態を検出できる。   Subsequently, the conditions under which the liquid state can be accurately detected when the size and shape of the cavity are set so that the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106 even when the liquid in the liquid container is empty. Detailed description. If the actuator 106 can detect the liquid state when the cavity 162 is filled with the liquid, the actuator 106 can detect the liquid state even when the cavity 162 is not filled with the liquid.

共振周波数fsは、イナータンスMの関数である。イナータンスMは、振動部のイナータンスMactと付加イナータンスM'との和である。ここで、付加イナータンスM'が液体の状態と関係する。付加イナータンスM'は、振動部の付近にある媒体の作用によって振動部の質量が見かけ上増加していることを示す量である。即ち、振動部の振動によって見かけ上媒体を吸収することによる振動部の質量の増加分をいう。   The resonance frequency fs is a function of the inertance M. The inertance M is the sum of the inertance Mact and the additional inertance M ′ of the vibration part. Here, the additional inertance M ′ is related to the liquid state. The additional inertance M ′ is an amount indicating that the mass of the vibration part is apparently increased by the action of the medium in the vicinity of the vibration part. That is, it means an increase in mass of the vibrating part due to apparent absorption of the medium by the vibration of the vibrating part.

従って、M'cavが式4におけるM'maxよりも大きい場合には、見かけ上吸収する媒体は全てキャビティ162内に残存する液体である。よって、液体容器内に液体が満たされている状態と同じである。この場合にはM'が変化しないので、共振周波数fsも変化しない。従って、アクチュエータ106は、液体容器内の液体の状態を検出できないことになる。   Therefore, when M′cav is larger than M′max in Equation 4, all the medium that apparently absorbs is the liquid remaining in the cavity 162. Therefore, it is the same as the state where the liquid container is filled with the liquid. In this case, since M ′ does not change, the resonance frequency fs also does not change. Therefore, the actuator 106 cannot detect the state of the liquid in the liquid container.

一方、M'cavが式4におけるM' maxよりも小さい場合には、見かけ上吸収する媒体はキャビティ162内に残存する液体および液体容器内の気体または真空である。このときには液体容器内に液体が満たされている状態とは異なりM'が変化するので、共振周波数fsが変化する。従って、アクチュエータ106は、液体容器内の液体の状態を検出できる。   On the other hand, when M′cav is smaller than M′max in Equation 4, the medium that apparently absorbs is the liquid remaining in the cavity 162 and the gas or vacuum in the liquid container. At this time, unlike the state in which the liquid container is filled with liquid, M ′ changes, so the resonance frequency fs changes. Therefore, the actuator 106 can detect the state of the liquid in the liquid container.

即ち、液体容器内の液体が空の状態で、アクチュエータ106のキャビティ162内に液体が残存する場合に、アクチュエータ106が液体の状態を正確に検出できる条件は、M'cavがM'maxよりも小さいことである。尚、アクチュエータ106が液体の状態を正確に検出できる条件M'max>M'cavは、キャビティ162の形状にかかわらない。   That is, when the liquid in the liquid container is empty and the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106, the condition under which the actuator 106 can accurately detect the liquid state is that M′cav is higher than M′max. It is small. Note that the condition M′max> M′cav that allows the actuator 106 to accurately detect the liquid state is not related to the shape of the cavity 162.

ここで、M'cavは、キャビティ162の容量とほぼ等しい容量の液体の質量である。従って、M'max>M'cavの不等式から、アクチュエータ106が液体の状態を正確に検出できる条件は、キャビティ162の容量の条件として表すことができる。例えば、円形状のキャビティ162の開口161の半径をaとし、およびキャビティ162の深さをdとすると、   Here, M′cav is the mass of the liquid having a volume approximately equal to the volume of the cavity 162. Therefore, from the inequality M′max> M′cav, the condition under which the actuator 106 can accurately detect the liquid state can be expressed as the condition of the capacity of the cavity 162. For example, when the radius of the opening 161 of the circular cavity 162 is a and the depth of the cavity 162 is d,

M'max>ρ*d/πa2 (式10)
である。式10を展開すると
M′max> ρ * d / πa 2 (Formula 10)
It is. Expanding Equation 10

a/d>3*π/8 (式11)
という条件が求められる。尚、式10、式11は、キャビティ162の形状が円形の場合に限り成立する。円形でない場合のM'maxの式を用い、式10中のπa2をその面積と置き換えて計算すれば、キャビティの幅および長さ等のディメンジョンと深さの関係が導き出せる。
a / d> 3 * π / 8 (Formula 11)
This condition is required. Expressions 10 and 11 are valid only when the shape of the cavity 162 is circular. If the formula of M′max in the case of non-circularity is used and πa 2 in formula 10 is replaced with the area, the relationship between the dimensions such as the width and length of the cavity and the depth can be derived.

従って、式11を満たす開口161の半径aおよびキャビティ162の深さdであるキャビティ162を有するアクチュエータ106であれば、液体容器内の液体が空の状態であって、かつキャビティ162内に液体が残存する場合であっても、誤作動することなく液体の状態を検出できる。   Therefore, if the actuator 106 has the cavity 162 having the radius a of the opening 161 and the depth d of the cavity 162 satisfying Expression 11, the liquid in the liquid container is empty and the liquid is contained in the cavity 162. Even if it remains, the liquid state can be detected without malfunction.

付加イナータンスM'は音響インピーダンス特性にも影響するので、残留振動によりアクチュエータ106に発生する逆起電力を測定する方法は、少なくとも音響インピーダンスの変化を検出しているともいえる。   Since the additional inertance M ′ also affects the acoustic impedance characteristics, it can be said that the method of measuring the counter electromotive force generated in the actuator 106 due to the residual vibration detects at least a change in acoustic impedance.

また、本実施例によれば、アクチュエータ106が振動を発生してその後の残留振動によりアクチュエータ106に発生する逆起電力を測定している。しかし、アクチュエータ106の振動部が駆動電圧による自らの振動によって液体に振動を与えることは必ずしも必要ではない。即ち、振動部が自ら発振しなくても、それと接触しているある範囲の液体と共に振動することで、圧電層160がたわみ変形する。この残留振動が圧電層160に逆起電力電圧を発生させ、上部電極164および下部電極166にその逆起電力電圧を伝達する。この現象を利用することで媒体の状態を検出してもよい。例えば、インクジェット記録装置において、印字時における印字ヘッドの走査によるキャリッジの往復運動による振動によって発生するアクチュエータの振動部の周囲の振動を利用してインクタンクまたはその内部のインクの状態を検出してもよい。   Further, according to this embodiment, the back electromotive force generated in the actuator 106 due to the subsequent residual vibration after the actuator 106 generates vibration is measured. However, it is not always necessary for the vibrating portion of the actuator 106 to vibrate the liquid by its own vibration caused by the drive voltage. That is, even if the vibration part does not oscillate by itself, the piezoelectric layer 160 is bent and deformed by vibrating with a certain range of liquid in contact therewith. This residual vibration generates a counter electromotive force voltage in the piezoelectric layer 160 and transmits the counter electromotive force voltage to the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The state of the medium may be detected by using this phenomenon. For example, in an ink jet recording apparatus, even if the state of the ink tank or the ink in the ink tank is detected by using the vibration around the vibration part of the actuator generated by the vibration caused by the reciprocating movement of the carriage by the scanning of the print head during printing Good.

図4(A) および図4(B)は、アクチュエータ106を振動させた後の、アクチュエータ106の残留振動の波形と残留振動の測定方法とを示す。インクカートリッジ内のアクチュエータ106の装着位置レベルにおけるインク水位の上下は、アクチュエータ106が発振した後の残留振動の周波数変化や、振幅の変化によって検出することができる。図4(A) および図4(B)において、縦軸はアクチュエータ106の残留振動によって発生した逆起電力の電圧を示し、横軸は時間を示す。アクチュエータ106の残留振動によって、図4(A) および図4(B)に示すように電圧のアナログ信号の波形が発生する。次に、アナログ信号を、信号の周波数に対応するデジタル数値に変換する。   4A and 4B show a residual vibration waveform of the actuator 106 and a method for measuring the residual vibration after the actuator 106 is vibrated. The upper and lower levels of the ink water level at the mounting position level of the actuator 106 in the ink cartridge can be detected by a change in the frequency or amplitude of the residual vibration after the actuator 106 oscillates. 4A and 4B, the vertical axis indicates the voltage of the counter electromotive force generated by the residual vibration of the actuator 106, and the horizontal axis indicates time. The residual vibration of the actuator 106 generates a voltage analog signal waveform as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). Next, the analog signal is converted into a digital numerical value corresponding to the frequency of the signal.

図4(A) および図4(B)に示した例においては、アナログ信号の4パルス目から8パルス目までの4個のパルスが生じる時間を計測することによって、インクの有無を検出する。   In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the presence or absence of ink is detected by measuring the time during which four pulses from the fourth pulse to the eighth pulse of the analog signal occur.

より詳細には、アクチュエータ106が発振した後、予め設定された所定の基準電圧を低電圧側から高電圧側へ横切る回数をカウントする。デジタル信号を4カウントから8カウントまでの間をHighとし、所定のクロックパルスによって4カウントから8カウントまでの時間を計測する。   More specifically, after the actuator 106 oscillates, the number of times that a predetermined reference voltage set in advance is crossed from the low voltage side to the high voltage side is counted. The digital signal is set to High between 4 counts and 8 counts, and the time from 4 counts to 8 counts is measured by a predetermined clock pulse.

図4(A)はアクチュエータ106の装着位置レベルよりも上位にインク液面があるときの波形である。一方、図4(B)はアクチュエータ106の装着位置レベルにおいてインクが無いときの波形である。図4(A)と図4(B)とを比較すると、図4(A)の方が図4(B)よりも4カウントから8カウントまでの時間が長いことがわかる。換言すると、インクの有無によって4カウントから8カウントまでの時間が異なる。この時間の相違を利用して、インクの消費状態を検出することができる。アナログ波形の4カウント目から数えるのは、アクチュエータ106の振動が安定してから計測をはじめるためである。4カウント目からとしたのは単なる一例であって、任意のカウントから数えてもよい。ここでは、4カウント目から8カウント目までの信号を検出し、所定のクロックパルスによって4カウント目から8カウント目までの時間を測定する。それによって、共振周波数を求める。クロックパルスは、インクカートリッジに取り付けられる半導体記憶装置等を制御するためのクロックと等しいクロックのパルスであることが好ましい。尚、8カウント目までの時間を測定する必要は無く、任意のカウントまで数えてもよい。図4においては、4カウント目から8カウント目までの時間を測定しているが周波数を検出する回路構成にしたがって、異なったカウント間隔内の時間を検出してもよい。   FIG. 4A shows a waveform when the ink level is higher than the mounting position level of the actuator 106. On the other hand, FIG. 4B shows a waveform when there is no ink at the mounting position level of the actuator 106. Comparing FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B), it can be seen that FIG. 4 (A) has a longer time from 4 to 8 counts than FIG. 4 (B). In other words, the time from 4 counts to 8 counts varies depending on the presence or absence of ink. By using this time difference, it is possible to detect the ink consumption state. The reason for counting from the fourth count of the analog waveform is to start measurement after the vibration of the actuator 106 is stabilized. The count from the fourth count is merely an example, and the count may be counted from an arbitrary count. Here, signals from the 4th count to the 8th count are detected, and the time from the 4th count to the 8th count is measured by a predetermined clock pulse. Thereby, the resonance frequency is obtained. The clock pulse is preferably a clock pulse equal to a clock for controlling a semiconductor memory device or the like attached to the ink cartridge. Note that it is not necessary to measure the time up to the 8th count, and it may be counted up to an arbitrary count. In FIG. 4, the time from the 4th count to the 8th count is measured, but the times within different count intervals may be detected according to the circuit configuration for detecting the frequency.

例えば、インクの品質が安定していてピークの振幅の変動が小さい場合には、検出の速度を上げるために4カウント目から6カウント目までの時間を検出することにより共振周波数を求めてもよい。また、インクの品質が不安定でパルスの振幅の変動が大きい場合には、残留振動を正確に検出するために4カウント目から12カウント目までの時間を検出してもよい。   For example, when the ink quality is stable and the fluctuation of the peak amplitude is small, the resonance frequency may be obtained by detecting the time from the 4th count to the 6th count in order to increase the detection speed. . When the ink quality is unstable and the fluctuation of the pulse amplitude is large, the time from the 4th count to the 12th count may be detected in order to accurately detect the residual vibration.

また、他の実施例として所定期間内における逆起電力の電圧波形の波数を数えてもよい(図示せず)。この方法によっても共振周波数を求めることができる。より詳細には、アクチュエータ106が発振した後、所定期間だけデジタル信号をHighとし、所定の基準電圧を低電圧側から高電圧側へ横切る回数をカウントする。そのカウント数を計測することによってインクの有無を検出できるのである。   As another example, the wave number of the voltage waveform of the back electromotive force within a predetermined period may be counted (not shown). The resonance frequency can also be obtained by this method. More specifically, after the actuator 106 oscillates, the digital signal is set to High for a predetermined period, and the number of times the predetermined reference voltage is crossed from the low voltage side to the high voltage side is counted. The presence or absence of ink can be detected by measuring the count number.

さらに、図4(A)および図4(B)を比較して分かるように、インクがインクカートリッジ内に満たされている場合とインクがインクカートリッジ内に無い場合とでは、逆起電力波形の振幅が異なる。従って、共振周波数を求めることなく、逆起電力波形の振幅を測定することによっても、インクカートリッジ内のインクの消費状態を検出してもよい。より詳細には、例えば、図4(A)の逆起電力波形の頂点と図4(B) の逆起電力波形の頂点との間に基準電圧を設定する。アクチュエータ106が発振した後、所定時間にデジタル信号をHighとし、逆起電力波形が基準電圧を横切った場合には、インクが無いと判断する。逆起電力波形が基準電圧を横切らない場合には、インクが有ると判断する。   Further, as can be seen by comparing FIG. 4A and FIG. 4B, the amplitude of the back electromotive force waveform between when the ink is filled in the ink cartridge and when the ink is not inside the ink cartridge. Is different. Therefore, the ink consumption state in the ink cartridge may be detected by measuring the amplitude of the counter electromotive force waveform without obtaining the resonance frequency. More specifically, for example, a reference voltage is set between the peak of the counter electromotive force waveform in FIG. 4A and the peak of the counter electromotive force waveform in FIG. After the actuator 106 oscillates, the digital signal is set to High at a predetermined time, and if the back electromotive force waveform crosses the reference voltage, it is determined that there is no ink. If the back electromotive force waveform does not cross the reference voltage, it is determined that ink is present.

図5は、アクチュエータ106の製造方法を示す。複数のアクチュエータ106(図5の例では4個)が一体に形成されている。図5に示した複数のアクチュエータの一体成形物を、それぞれのアクチュエータ106において切断することにより、図6に示すアクチュエータ106を製造する。図5に示す一体成形された複数のアクチュエータ106のそれぞれの圧電素子が円形である場合、一体成形物をそれぞれのアクチュエータ106において切断することにより、図1に示すアクチュエータ106を製造することができる。複数のアクチュエータ106を一体に形成することにより、複数のアクチュエータ106を同時に効率良く製造することができ、運搬時の取り扱いが容易となる。   FIG. 5 shows a method for manufacturing the actuator 106. A plurality of actuators 106 (four in the example of FIG. 5) are integrally formed. The actuator 106 shown in FIG. 6 is manufactured by cutting the integrally molded product of the plurality of actuators shown in FIG. When the piezoelectric elements of the plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 are circular, the actuator 106 shown in FIG. 1 can be manufactured by cutting the integrally formed product at each actuator 106. By integrally forming the plurality of actuators 106, the plurality of actuators 106 can be efficiently manufactured at the same time, and handling during transportation becomes easy.

アクチュエータ106は、薄板又は振動板176、基板178、弾性波発生手段又は圧電素子174、端子形成部材又は上部電極端子168、及び端子形成部材又は下部電極端子170を有する。圧電素子174は、圧電振動板又は圧電層160、上電極又は上部電極164、及び下電極又は下部電極166を含む。基板178の上面に振動板176が、形成され、振動板176の上面に下部電極166が形成されている。下部電極166の上面には、圧電層160が形成され、圧電層160の上面に、上部電極164が、形成されている。したがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の主要部及び下部電極166の主要部によって、上下から挟まれるように形成されている。   The actuator 106 includes a thin plate or vibration plate 176, a substrate 178, an elastic wave generating means or piezoelectric element 174, a terminal forming member or upper electrode terminal 168, and a terminal forming member or lower electrode terminal 170. The piezoelectric element 174 includes a piezoelectric diaphragm or piezoelectric layer 160, an upper electrode or upper electrode 164, and a lower electrode or lower electrode 166. A vibration plate 176 is formed on the upper surface of the substrate 178, and a lower electrode 166 is formed on the upper surface of the vibration plate 176. A piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the lower electrode 166, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Therefore, the main part of the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched from above and below by the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166.

振動板176上に複数(図5の例では4個)の圧電素子174が形成されている。振動板176の表面に下部電極166が形成され、下部電極166の表面に圧電層160が形成され、圧電層160の上面に上部電極164が形成される。上部電極164及び下部電極166の端部に上部電極端子168及び下部電極端子170が形成される。4個のアクチュエータ106は、それぞれ別々に切断されて個別に使用される。   A plurality of (four in the example of FIG. 5) piezoelectric elements 174 are formed on the vibration plate 176. A lower electrode 166 is formed on the surface of the diaphragm 176, a piezoelectric layer 160 is formed on the surface of the lower electrode 166, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Upper electrode terminals 168 and lower electrode terminals 170 are formed at the ends of the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The four actuators 106 are cut separately and used individually.

図6は、圧電素子が矩形のアクチュエータ106の一部分の断面を示す。   FIG. 6 shows a cross section of a portion of the actuator 106 having a rectangular piezoelectric element.

図7は、図6に示したアクチュエータ106の全体の断面を示す。基板178の圧電素子174と対向する面には、貫通孔178aが形成されている。貫通孔178aは振動板176によって封止されている。振動板176はアルミナや酸化ジルコニア等の電気絶縁性を備え、かつ弾性変形可能な材料によって形成されている。貫通孔178aと対向するように、圧電素子174が振動板176上に形成されている。下部電極166は貫通孔178aの領域から一方向、図7では左方に延びるように振動板176の表面に形成されている。上部電極164は貫通孔178aの領域から下部電極とは反対の方向に、図7では右方に延びるように圧電層160の表面に形成されている。上部電極端子168及び下部電極端子170は、それぞれ補助電極172及び下部電極166の上面に形成されている。下部電極端子170は下部電極166と電気的に接触し、上部電極端子168は補助電極172を介して上部電極164と電気的に接触して、圧電素子とアクチュエータ106の外部との間の信号の受け渡しをする。上部電極端子168及び下部電極端子170は、電極と圧電層とを合わせた圧電素子の高さ以上の高さを有する。   FIG. 7 shows an entire cross section of the actuator 106 shown in FIG. A through hole 178 a is formed on the surface of the substrate 178 facing the piezoelectric element 174. The through hole 178a is sealed by the vibration plate 176. The diaphragm 176 is made of an elastically deformable material such as alumina or zirconia oxide. A piezoelectric element 174 is formed on the vibration plate 176 so as to face the through hole 178a. The lower electrode 166 is formed on the surface of the diaphragm 176 so as to extend in one direction from the region of the through hole 178a, to the left in FIG. The upper electrode 164 is formed on the surface of the piezoelectric layer 160 so as to extend from the region of the through hole 178a in the opposite direction to the lower electrode, and to the right in FIG. The upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 are formed on the upper surfaces of the auxiliary electrode 172 and the lower electrode 166, respectively. The lower electrode terminal 170 is in electrical contact with the lower electrode 166, and the upper electrode terminal 168 is in electrical contact with the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172, so that a signal between the piezoelectric element and the outside of the actuator 106 can be transmitted. Deliver it. The upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 have a height equal to or higher than the height of the piezoelectric element in which the electrode and the piezoelectric layer are combined.

図8は、図5に示したアクチュエータ106の製造方法を示す。まず、グリーンシート940にプレスあるいはレーザー加工等を用いて貫通孔940aを穿孔する。グリーンシート940は焼成後に基板178となる。グリーンシート940はセラミック等の材料で形成される。次に、グリーンシート940の表面にグリーンシート941を積層する。グリーンシート941は、焼成後に振動板176となる。グリーンシート941は、酸化ジルコニア等の材料で形成される。次に、グリーンシート941の表面に導電層942、圧電層160、導電層944を圧膜印刷等の方法で順次形成する。導電層942は、後に下部電極166となり、導電層944は、後に上部電極164となる。次に、形成されたグリーンシート940、グリーンシート941、導電層942、圧電層160、及び導電層944を乾燥して焼成する。スペーサ部材947、948は、上部電極端子168と下部電極端子170の高さを底上げして圧電素子より高くする。スペーサ部材947、948は、グリーンシート940、941と同材料を印刷、あるいはグリーンシートを積層して形成する。このスペーサ部材947,948により貴金属である上部電極端子168及び下部電極端子170の材料が少なくて済む上に、上部電極端子168及び下部電極端子170の厚みを薄くできるので、上部電極端子168及び下部電極端子170を精度良く印刷でき、さらに安定した高さとすることができる。   FIG. 8 shows a manufacturing method of the actuator 106 shown in FIG. First, the through-hole 940a is drilled in the green sheet 940 using a press or laser processing. The green sheet 940 becomes the substrate 178 after firing. The green sheet 940 is formed of a material such as ceramic. Next, the green sheet 941 is laminated on the surface of the green sheet 940. The green sheet 941 becomes the diaphragm 176 after firing. The green sheet 941 is formed of a material such as zirconia oxide. Next, a conductive layer 942, a piezoelectric layer 160, and a conductive layer 944 are sequentially formed on the surface of the green sheet 941 by a method such as pressure film printing. The conductive layer 942 later becomes the lower electrode 166, and the conductive layer 944 later becomes the upper electrode 164. Next, the formed green sheet 940, green sheet 941, conductive layer 942, piezoelectric layer 160, and conductive layer 944 are dried and fired. The spacer members 947 and 948 raise the height of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 to be higher than the piezoelectric element. The spacer members 947 and 948 are formed by printing the same material as the green sheets 940 and 941 or by laminating green sheets. The spacer members 947 and 948 can reduce the material of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, which are noble metals, and can reduce the thickness of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170. The electrode terminal 170 can be printed with high accuracy, and the height can be further stabilized.

導電層942の形成時に導電層944との接続部944'及びスペーサ部材947及び948を同時に形成すると、上部電極端子168及び下部電極端子170を容易に形成したり、強固に固定することができる。最後に、導電層942及び導電層944の端部領域に、上部電極端子168及び下部電極端子170を形成する。上部電極端子168及び下部電極端子170を形成する際、上部電極端子168及び下部電極端子170が、圧電層160に電気的に接続されるように形成する。   If the connection portion 944 ′ with the conductive layer 944 and the spacer members 947 and 948 are formed at the same time as the formation of the conductive layer 942, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 can be easily formed or firmly fixed. Finally, an upper electrode terminal 168 and a lower electrode terminal 170 are formed in end regions of the conductive layer 942 and the conductive layer 944. When the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 are formed, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 are formed so as to be electrically connected to the piezoelectric layer 160.

図9は、本発明が適用されるインクカートリッジのさらに他の実施形態を示す。図9(A)は、本実施形態によるインクカートリッジの底部の断面図である。本実施形態のインクカートリッジは、インクを収容する容器1の底面1aに貫通孔1cを有する。貫通孔1cの底部はアクチュエータ650によって塞がれ、インク溜部を形成する。   FIG. 9 shows still another embodiment of an ink cartridge to which the present invention is applied. FIG. 9A is a cross-sectional view of the bottom of the ink cartridge according to the present embodiment. The ink cartridge of the present embodiment has a through hole 1c on the bottom surface 1a of the container 1 that stores ink. The bottom of the through-hole 1c is closed by the actuator 650 to form an ink reservoir.

図9(B)は、図9(A)に示したアクチュエータ650及び貫通孔1cの詳細な断面を示す。図9(C)は、図9(B)に示したアクチュエータ650及び貫通孔1cの平面を示す。アクチュエータ650は振動板72および振動板72に固定された圧電素子73とを有する。振動板72及び基板71を介して圧電素子73が貫通孔1cに対向するように、アクチュエータ650は、容器1の底面に固定される。振動板72は、弾性変形可能で耐インク性を備える。   FIG. 9B shows a detailed cross section of the actuator 650 and the through hole 1c shown in FIG. FIG. 9C shows a plane of the actuator 650 and the through hole 1c shown in FIG. 9B. The actuator 650 has a diaphragm 72 and a piezoelectric element 73 fixed to the diaphragm 72. The actuator 650 is fixed to the bottom surface of the container 1 so that the piezoelectric element 73 faces the through hole 1c through the vibration plate 72 and the substrate 71. The diaphragm 72 is elastically deformable and has ink resistance.

容器1のインク量に依存して、圧電素子73及び振動板72の残留振動によって発生する逆起電力の振幅及び周波数が変化する。アクチュエータ650に対向する位置に貫通孔1cが形成されていて、最小限の一定量のインクが貫通孔1cに確保される。したがって、貫通孔1cに確保されるインク量により決まるアクチュエータ650の振動の特性を予め測定しておくことにより、容器1のインクエンドを確実に検出することができる。   Depending on the amount of ink in the container 1, the amplitude and frequency of the counter electromotive force generated by the residual vibration of the piezoelectric element 73 and the diaphragm 72 change. A through hole 1c is formed at a position facing the actuator 650, and a minimum amount of ink is secured in the through hole 1c. Therefore, the ink end of the container 1 can be reliably detected by measuring in advance the vibration characteristics of the actuator 650 determined by the amount of ink secured in the through hole 1c.

図10は貫通孔1cの他の実施形態を示す。図10(A)、(B)、及び(C)のそれぞれにおいて、左側の図は、貫通孔1cにインクKが無い状態を示し、右側の図は、貫通孔1cにインクKが残った状態を示す。図9の実施形態においては、貫通孔1cの側面は垂直な壁として形成されている。図10(A)においては、貫通孔1cは、側面1dが上下方向に斜めであり外側に拡大して開いている。図10(B)においては、段差部1e及び1fが、貫通孔1cの側面に形成されている。上方にある段差部1fが、下方にある段差部1eより広くなっている。図10(C)においては、貫通孔1cは、インクKを排出しやすい方向、すなわちインク供給口2の方向へ延びる溝1gを有する。   FIG. 10 shows another embodiment of the through hole 1c. In each of FIGS. 10A, 10B, and 10C, the left figure shows a state where no ink K is present in the through hole 1c, and the right figure shows a state where the ink K remains in the through hole 1c. Indicates. In the embodiment of FIG. 9, the side surface of the through hole 1c is formed as a vertical wall. In FIG. 10 (A), the through-hole 1c has a side surface 1d that is slanted in the vertical direction and is open to the outside. In FIG. 10B, stepped portions 1e and 1f are formed on the side surface of the through hole 1c. The upper step portion 1f is wider than the lower step portion 1e. In FIG. 10C, the through hole 1 c has a groove 1 g extending in a direction in which the ink K is easily discharged, that is, in the direction of the ink supply port 2.

図10(A)〜(C)に示した貫通孔1cの形状によれば、インク溜部のインクKの量を少なくできる。従って、図1および図2で説明したM'cavをM'maxと比較して小さくすることができるので、インクエンド時におけるアクチュエータ650の振動特性を、容器1に印刷可能な量のインクKが残存している場合と大きく異ならせることができるので、インクエンドをより確実に検出することができる。   According to the shape of the through hole 1c shown in FIGS. 10A to 10C, the amount of ink K in the ink reservoir can be reduced. Therefore, since M ′ cav described in FIGS. 1 and 2 can be made smaller than M ′ max, the vibration characteristics of the actuator 650 at the ink end can be determined by the amount of ink K that can be printed on the container 1. Since it can be greatly different from the case where it remains, the ink end can be detected more reliably.

図11はアクチュエータの他の実施形態を示す斜視図である。アクチュエータ660は、アクチュエータ660を構成する基板または取付プレート78の貫通孔1cよりも外側にパッキン76を有する。アクチュエータ660の外周にはカシメ孔77が形成されている。アクチュエータ660は、カシメ孔77を介してカシメにより容器1に固定される。   FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the actuator. The actuator 660 has a packing 76 outside the through hole 1c of the substrate or the mounting plate 78 constituting the actuator 660. A caulking hole 77 is formed on the outer periphery of the actuator 660. The actuator 660 is fixed to the container 1 by caulking through the caulking hole 77.

図12(A)、(B)は、アクチュエータの更に他の実施形態を示す斜視図である。本実施形態においては、アクチュエータ670は、凹部形成基板80および圧電素子82を備える。凹部形成基板80の一方の面には凹部81がエッチング等の手法により形成され、他方の面には圧電素子82が取り付けられる。凹部形成基板80のうち、凹部81の底部が振動領域として作用する。従って、アクチュエータ670の振動領域は凹部81の周縁によって規定される。また、アクチュエータ670は、図1の実施例によるアクチュエータ106のうち、基板178および振動板176が一体として形成された構造と類似する。従って、インクカートリッジを製造する際に製造工程を短縮することができ、コストを低減させる。アクチュエータ670は、容器1に設けられた貫通孔1cに埋め込み可能なサイズである。それによって、凹部81がキャビティとしても作用することができる。尚、図1の実施例によるアクチュエータ106を、図12の実施例によるアクチュエータ670と同様に貫通孔1cに埋め込み可能なように形成してもよい。   12A and 12B are perspective views showing still another embodiment of the actuator. In the present embodiment, the actuator 670 includes a recess forming substrate 80 and a piezoelectric element 82. A recess 81 is formed on one surface of the recess forming substrate 80 by a technique such as etching, and a piezoelectric element 82 is attached to the other surface. Of the recess forming substrate 80, the bottom of the recess 81 acts as a vibration region. Therefore, the vibration region of the actuator 670 is defined by the peripheral edge of the recess 81. The actuator 670 is similar to the structure of the actuator 106 according to the embodiment of FIG. 1 in which the substrate 178 and the diaphragm 176 are integrally formed. Accordingly, the manufacturing process can be shortened when manufacturing the ink cartridge, and the cost is reduced. The actuator 670 has a size that can be embedded in the through hole 1 c provided in the container 1. Thereby, the recess 81 can also act as a cavity. The actuator 106 according to the embodiment shown in FIG. 1 may be formed so as to be embedded in the through hole 1c, similarly to the actuator 670 according to the embodiment shown in FIG.

図13は、アクチュエータ106を取り付けモジュール体100として一体形成した構成を示す斜視図である。モジュール体100はインクカートリッジの容器1の所定個所に装着される。モジュール体100は、インク液中の少なくとも音響インピーダンスの変化を検出することにより、容器1内の液体の消費状態を検知するように構成されている。本実施形態のモジュール体100は、容器1にアクチュエータ106を取り付けるための液体容器取付部101を有する。液体容器取付部101は、平面がほぼ矩形の基台102上に駆動信号により発振するアクチュエータ106を収容した円柱部116を載せた構造になっている。モジュール体100が、インクカートリッジに装着されたときに、モジュール体100のアクチュエータ106が外部から接触できないように構成されているので、アクチュエータ106を外部の接触から保護することができる。なお、円柱部116の先端側エッジは丸みが付けられていて、インクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすくなっている。   FIG. 13 is a perspective view showing a configuration in which the actuator 106 is integrally formed as the mounting module body 100. The module body 100 is attached to a predetermined portion of the container 1 of the ink cartridge. The module body 100 is configured to detect the consumption state of the liquid in the container 1 by detecting a change in at least the acoustic impedance in the ink liquid. The module body 100 of the present embodiment includes a liquid container mounting portion 101 for mounting the actuator 106 to the container 1. The liquid container mounting portion 101 has a structure in which a cylindrical portion 116 that houses an actuator 106 that oscillates in response to a drive signal is placed on a base 102 having a substantially rectangular plane. When the module body 100 is mounted on the ink cartridge, the actuator 106 of the module body 100 is configured so as not to contact from the outside, so that the actuator 106 can be protected from external contact. The leading edge of the cylindrical portion 116 is rounded so that it can be easily fitted into a hole formed in the ink cartridge.

図14は、図13に示したモジュール体100の構成を示す分解図である。モジュール体100は、樹脂からなる液体容器取付部101と、プレート110および凹部113を有する圧電装置装着部105とを含む。さらに、モジュール体100は、リードワイヤ104a及び104b、アクチュエータ106、およびフィルム108を有する。好ましくは、プレート110は、ステンレス又はステンレス合金等の錆びにくい材料から形成される。液体容器取付部101に含まれる円柱部116および基台102は、リードワイヤ104a及び104bを収容できるよう中心部に開口部114が形成され、アクチュエータ106、フィルム108、及びプレート110を収容できるように凹部113が形成される。アクチュエータ106はプレート110にフィルム108を介して接合され、プレート110およびアクチュエータ106は液体容器取付部101に固定される。従って、リードワイヤ104a及び104b、アクチュエータ106、フィルム108およびプレート110は、液体容器取付部101に一体として取り付けられる。リードワイヤ104a及び104bは、それぞれアクチュエータ106の上部電極及び下部電極と結合して圧電層に駆動信号を伝達し、一方、アクチュエータ106が検出した共振周波数の信号を記録装置等へ伝達する。アクチュエータ106は、リードワイヤ104a及び104bから伝達された駆動信号に基づいて一時的に発振する。アクチュエータ106は発振後に残留振動し、その振動によって逆起電力を発生させる。このとき、逆起電力波形の振動周期を検出することによって、液体容器内の液体の消費状態に対応した共振周波数を検出することができる。フィルム108は、アクチュエータ106とプレート110とを接着してアクチュエータを液密にする。フィルム108は、ポリオレフィン等によって形成し、熱融着で接着することが好ましい。フィルム108は、アクチュエータ106とプレート110とを接着してアクチュエータを液密にする。フィルム108は、ポリオレフィンによって形成し、熱融着で接着することが好ましい。アクチュエータ106とプレート110とをフィルム108によって面状に接着して固定することにより、接着の場所によるばらつきが無くなり、振動部以外の部分が振動しない。したがって、アクチュエータ106をプレート110に接着する前と後における共振周波数の変化が小さい。   FIG. 14 is an exploded view showing the configuration of the module body 100 shown in FIG. The module body 100 includes a liquid container mounting portion 101 made of resin, and a piezoelectric device mounting portion 105 having a plate 110 and a recess 113. Further, the module body 100 includes lead wires 104a and 104b, an actuator 106, and a film 108. Preferably, the plate 110 is made of a material that hardly rusts, such as stainless steel or a stainless alloy. The cylindrical portion 116 and the base 102 included in the liquid container mounting portion 101 have an opening 114 formed at the center so that the lead wires 104a and 104b can be accommodated, and can accommodate the actuator 106, the film 108, and the plate 110. A recess 113 is formed. The actuator 106 is joined to the plate 110 via the film 108, and the plate 110 and the actuator 106 are fixed to the liquid container mounting portion 101. Accordingly, the lead wires 104 a and 104 b, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 are attached to the liquid container attaching portion 101 as a unit. The lead wires 104a and 104b are coupled to the upper electrode and the lower electrode of the actuator 106, respectively, and transmit a drive signal to the piezoelectric layer, while transmitting a resonance frequency signal detected by the actuator 106 to a recording device or the like. The actuator 106 oscillates temporarily based on the drive signal transmitted from the lead wires 104a and 104b. The actuator 106 vibrates residually after oscillation, and generates back electromotive force by the vibration. At this time, the resonance frequency corresponding to the liquid consumption state in the liquid container can be detected by detecting the vibration period of the counter electromotive force waveform. The film 108 adheres the actuator 106 and the plate 110 to make the actuator liquid-tight. The film 108 is preferably formed of polyolefin or the like and bonded by heat fusion. The film 108 adheres the actuator 106 and the plate 110 to make the actuator liquid-tight. The film 108 is preferably made of polyolefin and bonded by heat sealing. When the actuator 106 and the plate 110 are bonded and fixed in a planar shape by the film 108, there is no variation depending on the bonding location, and portions other than the vibrating portion do not vibrate. Therefore, the change in the resonance frequency before and after the actuator 106 is bonded to the plate 110 is small.

プレート110は円形状であり、基台102の開口部114は円筒状に形成されている。アクチュエータ106及びフィルム108は矩形状に形成されている。リードワイヤ104、アクチュエータ106、フィルム108、及びプレート110は、基台102に対して着脱可能としてもよい。基台102、リードワイヤ104、アクチュエータ106、フィルム108、及びプレート110は、モジュール体100の中心軸に対して対称に配置されている。更に、基台102、アクチュエータ106、フィルム108、及びプレート110の中心は、モジュール体100のほぼ中心軸上に配置されている。   The plate 110 has a circular shape, and the opening 114 of the base 102 is formed in a cylindrical shape. The actuator 106 and the film 108 are formed in a rectangular shape. The lead wire 104, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 may be detachable from the base 102. The base 102, the lead wire 104, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 are arranged symmetrically with respect to the central axis of the module body 100. Furthermore, the centers of the base 102, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 are disposed on the substantially central axis of the module body 100.

基台102の開口部114の面積は、アクチュエータ106の振動領域の面積よりも大きく形成されている。プレート110の中心でアクチュエータ106の振動部に直面する位置には、貫通孔112が形成されている。図1および図2に示したようにアクチュエータ106にはキャビティ162が形成され、貫通孔112とキャビティ162は、共にインク溜部を形成する。プレート110の厚さは、残留インクの影響を少なくするために貫通孔112の径に比べて小さいことが好ましい。例えば貫通孔112の深さはその径の3分の1以下の大きさであることが好ましい。貫通孔112は、モジュール体100の中心軸に対して対称なほぼ真円の形状である。また貫通孔112の面積は、アクチュエータ106のキャビティ162の開口面積よりも大きい。貫通孔112の断面の周縁はテ-パ形状であっても良いしステップ形状でもよい。モジュール体100は、貫通孔112が容器1の内側へ向くように容器1の側部、上部、又は底部に装着される。インクが消費されアクチュエータ106周辺のインクがなくなると、アクチュエータ106の共振周波数が大きく変化するので、インクの水位変化を検出することができる。   The area of the opening 114 of the base 102 is formed larger than the area of the vibration region of the actuator 106. A through hole 112 is formed at a position facing the vibration portion of the actuator 106 at the center of the plate 110. As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator 106 is formed with a cavity 162, and the through hole 112 and the cavity 162 together form an ink reservoir. The thickness of the plate 110 is preferably smaller than the diameter of the through hole 112 in order to reduce the influence of residual ink. For example, it is preferable that the depth of the through hole 112 is not more than one third of the diameter. The through-hole 112 has a substantially perfect circular shape that is symmetric with respect to the central axis of the module body 100. The area of the through hole 112 is larger than the opening area of the cavity 162 of the actuator 106. The peripheral edge of the cross section of the through hole 112 may be a taper shape or a step shape. The module body 100 is mounted on the side, top, or bottom of the container 1 so that the through hole 112 faces the inside of the container 1. When the ink is consumed and the ink around the actuator 106 runs out, the resonance frequency of the actuator 106 changes greatly, so that a change in the ink level can be detected.

図15は、モジュール体の他の実施形態を示す斜視図である。本実施形態のモジュール体400は、液体容器取付部401に圧電装置装着部405が形成されている。液体容器取付部401は、平面がほぼ角丸の正方形上の基台402上に円柱状の円柱部403が形成されている。更に、圧電装置装着部405は、円柱部403上に立てられた板状要素406および凹部413を含む。板状要素406の側面に設けられた凹部413には、アクチュエータ106が配置される。なお、板状要素406の先端は所定角度に面取りされていて、インクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすくなっている。   FIG. 15 is a perspective view showing another embodiment of the module body. In the module body 400 of this embodiment, a piezoelectric device mounting portion 405 is formed in the liquid container mounting portion 401. In the liquid container mounting portion 401, a cylindrical column portion 403 is formed on a base 402 on a square whose plane is substantially rounded. Further, the piezoelectric device mounting portion 405 includes a plate-like element 406 and a concave portion 413 that stand on the cylindrical portion 403. The actuator 106 is disposed in the recess 413 provided on the side surface of the plate-like element 406. Note that the tip of the plate-like element 406 is chamfered at a predetermined angle so that it can be easily fitted into a hole formed in the ink cartridge.

図16は、図15に示したモジュール体400の構成を示す分解斜視図である。図13に示したモジュール体100と同様に、モジュール体400は、液体容器取付部401および圧電装置装着部405を含む。液体容器取付部401は基台402および円柱部403を有し、圧電装置装着部405は板状要素406および凹部413を有する。アクチュエータ106は、プレート410に接合されて凹部413に固定される。モジュール体400は、リードワイヤ404a及び404b、アクチュエータ106、及びフィルム408をさらに有する。   FIG. 16 is an exploded perspective view showing the configuration of the module body 400 shown in FIG. Similar to the module body 100 shown in FIG. 13, the module body 400 includes a liquid container mounting portion 401 and a piezoelectric device mounting portion 405. The liquid container mounting portion 401 has a base 402 and a cylindrical portion 403, and the piezoelectric device mounting portion 405 has a plate-like element 406 and a recess 413. The actuator 106 is joined to the plate 410 and fixed to the recess 413. The module body 400 further includes lead wires 404a and 404b, an actuator 106, and a film 408.

本実施形態によれば、プレート410は矩形状であり、板状要素406に設けられた開口部414は矩形状に形成されている。リードワイヤ404a及び404b、アクチュエータ106、フィルム408、及びプレート410は基台402に対して着脱可能として構成しても良い。アクチュエータ106、フィルム408、及びプレート410は、開口部414の中心を通り、開口部414の平面に対して鉛直方向に延びる中心軸に対して対称に配置されている。更に、アクチュエータ406、フィルム408、及びプレート410の中心は、開口部414のほぼ中心軸上に配置されている。   According to the present embodiment, the plate 410 has a rectangular shape, and the opening 414 provided in the plate-like element 406 is formed in a rectangular shape. The lead wires 404 a and 404 b, the actuator 106, the film 408, and the plate 410 may be configured to be detachable from the base 402. The actuator 106, the film 408, and the plate 410 are disposed symmetrically with respect to a central axis that passes through the center of the opening 414 and extends in the vertical direction with respect to the plane of the opening 414. Further, the centers of the actuator 406, the film 408, and the plate 410 are disposed on the substantially central axis of the opening 414.

プレート410の中心に設けられた貫通孔412の面積は、アクチュエータ106のキャビティ162の開口の面積よりも大きく形成されている。アクチュエータ106のキャビティ162と貫通孔412とは、共にインク溜部を形成する。プレート410の厚さは貫通孔412の径に比べて小さく、例えば貫通孔412の径の3分の1以下の大きさに設定することが好ましい。貫通孔412は、モジュール体400の中心軸に対して対称なほぼ真円の形状である。貫通孔412の断面の周縁はテ-パ形状であっても良いしステップ形状でもよい。モジュール体400は、貫通孔412が容器1の内部に配置されるように容器1の底部に装着することができる。アクチュエータ106が垂直方向に延びるように容器1内に配置されるので、基台402の高さを変えてアクチュエータ106が容器1内に配置される高さを変えることによりインクエンドの時点の設定を容易に変えることができる。   The area of the through hole 412 provided at the center of the plate 410 is formed larger than the area of the opening of the cavity 162 of the actuator 106. The cavity 162 and the through hole 412 of the actuator 106 together form an ink reservoir. The thickness of the plate 410 is smaller than the diameter of the through hole 412, and is preferably set to a size equal to or less than one third of the diameter of the through hole 412, for example. The through hole 412 has a substantially perfect circular shape that is symmetric with respect to the central axis of the module body 400. The peripheral edge of the cross section of the through hole 412 may be a taper shape or a step shape. The module body 400 can be attached to the bottom of the container 1 such that the through hole 412 is disposed inside the container 1. Since the actuator 106 is arranged in the container 1 so as to extend in the vertical direction, the ink end point is set by changing the height of the base 402 and changing the height at which the actuator 106 is arranged in the container 1. Can be easily changed.

図17は、モジュール体の更に他の実施形態を示す。図13に示したモジュール体100と同様に、図17のモジュール体500は、基台502および円柱部503を有する液体容器取付部501を含む。また、モジュール体500は、リードワイヤ504a及び504b、アクチュエータ106、フィルム508、及びプレート510をさらに有する。液体容器取付部501に含まれる基台502は、リードワイヤ504a及び504bを収容できるよう中心部に開口部514が形成され、アクチュエータ106、フィルム508、及びプレート510を収容できるように凹部513が形成される。プアクチュエータ106はプレート510を介して圧電装置装着部505に固定される。従って、リードワイヤ504a及び504b、アクチュエータ106、フィルム508およびプレート510は、液体容器取付部501に一体として取り付けられる。本実施形態のモジュール体500は、平面がほぼ角丸の正方形上の基台上に上面が上下方向に斜めな円柱部503が形成されている。円柱部503の上面の上下方向に斜めに設けられた凹部513上にアクチュエータ106が配置されている。   FIG. 17 shows still another embodiment of the module body. Similar to the module body 100 shown in FIG. 13, the module body 500 of FIG. 17 includes a liquid container mounting portion 501 having a base 502 and a cylindrical portion 503. The module body 500 further includes lead wires 504a and 504b, an actuator 106, a film 508, and a plate 510. The base 502 included in the liquid container mounting portion 501 has an opening 514 at the center so as to accommodate the lead wires 504a and 504b, and a recess 513 so as to accommodate the actuator 106, the film 508, and the plate 510. Is done. The actuator 106 is fixed to the piezoelectric device mounting portion 505 via the plate 510. Accordingly, the lead wires 504a and 504b, the actuator 106, the film 508, and the plate 510 are integrally attached to the liquid container attachment portion 501. In the module body 500 of the present embodiment, a columnar portion 503 whose upper surface is slanted in the vertical direction is formed on a base on a square whose plane is substantially rounded. The actuator 106 is disposed on a recess 513 provided obliquely in the vertical direction on the upper surface of the cylindrical portion 503.

モジュール体500の先端は傾斜しており、その傾斜面にアクチュエータ106が装着されている。そのため、モジュール体500が容器1の底部又は側部に装着されると、アクチュエータ106が容器1の上下方向に対して傾斜する。モジュール体500の先端の傾斜角度は、検出性能を鑑みてほぼ30°から60°の間とすることが望ましい。   The tip of the module body 500 is inclined, and the actuator 106 is mounted on the inclined surface. Therefore, when the module body 500 is mounted on the bottom or side of the container 1, the actuator 106 is inclined with respect to the vertical direction of the container 1. The inclination angle of the tip of the module body 500 is preferably between approximately 30 ° and 60 ° in view of detection performance.

モジュール体500は、アクチュエータ106が容器1内に配置されるように容器1の底部又は側部に装着される。モジュール体500が容器1の側部に装着される場合には、アクチュエータ106が、傾斜しつつ、容器1の上側、下側、又は横側を向くように容器1に取り付けられる。一方、モジュール体500が、容器1の底部に装着される場合には、アクチュエータ106が、傾斜しつつ、容器1のインク供給口側を向くように容器1に取り付けられることが好ましい。   The module body 500 is mounted on the bottom or side of the container 1 so that the actuator 106 is disposed in the container 1. When the module body 500 is attached to the side portion of the container 1, the actuator 106 is attached to the container 1 so as to face the upper side, the lower side, or the lateral side of the container 1 while being inclined. On the other hand, when the module body 500 is mounted on the bottom of the container 1, it is preferable that the actuator 106 is attached to the container 1 so as to face the ink supply port side of the container 1 while being inclined.

図18は、図13に示したモジュール体100を容器1に装着したときのインク容器の底部近傍の断面図である。モジュール体100は、容器1の側壁を貫通するように装着されている。容器1の側壁とモジュール体100との接合面には、Oリング365が設けられ、モジュール体100と容器1との液密を保っている。Oリングでシールが出来るようにモジュール体100は図13で説明したような円柱部を備えることが好ましい。モジュール体100の先端が容器1の内部に挿入されることで、プレート110の貫通孔112を介して容器1内のインクがアクチュエータ106と接触する。アクチュエータ106の振動部の周囲が液体か気体かによってアクチュエータ106の残留振動の共振周波数が異なるので、モジュール体100を用いてインクの消費状態を検出することができる。また、モジュール体100に限らず、図15に示したモジュール体400、図17に示したモジュール体500、又は図19及び図20に示したモジュール体700A、700B、750A、及び750B、及びモールド構造体600を容器1に装着してインクの有無を検出してもよい。   18 is a cross-sectional view of the vicinity of the bottom of the ink container when the module body 100 shown in FIG. The module body 100 is mounted so as to penetrate the side wall of the container 1. An O-ring 365 is provided on the joint surface between the side wall of the container 1 and the module body 100 to keep the module body 100 and the container 1 liquid-tight. The module body 100 preferably includes a cylindrical portion as described in FIG. 13 so that the O-ring can be sealed. By inserting the tip of the module body 100 into the container 1, the ink in the container 1 comes into contact with the actuator 106 through the through hole 112 of the plate 110. Since the resonance frequency of the residual vibration of the actuator 106 differs depending on whether the surrounding of the vibration part of the actuator 106 is liquid or gas, the ink consumption state can be detected using the module body 100. Further, the module body 400 is not limited to the module body 100, the module body 400 shown in FIG. 15, the module body 500 shown in FIG. 17, or the module bodies 700A, 700B, 750A, and 750B shown in FIGS. The body 600 may be attached to the container 1 to detect the presence or absence of ink.

図19は、モジュール体100の更に他の実施形態を示す。図19(A)のモジュール体750Aはアクチュエータ106と基台部360とを有する。モジュール体750Aは前面が容器1の側壁の内面と同一面となるように、容器1に装着されている。アクチュエータ106は、圧電層160、上部電極164、下部電極166、及び振動板176を含む。振動板176の上面に下部電極166が形成されている。下部電極166の上面には圧電層160が形成され、圧電層160の上面に上部電極164が形成されている。したがって、圧電層160は、上部電極164及び下部電極166によって上下から挟まれるように形成されている。圧電層160、上部電極164、及び下部電極166は、圧電素子を形成する。圧電素子は振動板176上に形成される。圧電素子及び振動板176の振動領域はアクチュエータが実際に振動する振動部である。容器1の側壁には貫通孔385が設けられている。したがって、インクは容器1の貫通孔385を介して振動板176と接触する。   FIG. 19 shows still another embodiment of the module body 100. A module body 750 </ b> A in FIG. 19A includes an actuator 106 and a base portion 360. The module body 750A is mounted on the container 1 so that the front surface is flush with the inner surface of the side wall of the container 1. The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 164, a lower electrode 166, and a diaphragm 176. A lower electrode 166 is formed on the upper surface of the diaphragm 176. A piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the lower electrode 166, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Accordingly, the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched from above and below by the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration region of the piezoelectric element and the diaphragm 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. A through hole 385 is provided in the side wall of the container 1. Accordingly, the ink contacts the vibration plate 176 through the through hole 385 of the container 1.

次に図19(A)に示したモジュール体750Aの動作について説明する。上部電極164及び下部電極166は圧電層160に駆動信号を伝達し、圧電層160が検出した共振周波数の信号を記録装置に伝達する。圧電層160は上部電極164及び下部電極166によって伝達された駆動信号により発振して残留振動する。この残留振動により圧電層160は逆起電力を発生する。逆起電力波形の振動周期をカウントし、その時点での共振周波数を検出することでインクの有無を検出できる。モジュール体750Aは、アクチュエータ106がアクチュエータ106の振動部の圧電素子側とは反対の面、すなわち、図19(A)では、振動板176のみが、インク容器1内のインクと接触するように容器1に装着される。図19(A)のモジュール体750Aは、図13から図17に示したリードワイヤ104a、104b、404a、404b、504a、及び504bの電極のモジュール体100への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュール体750Aの交換が可能となりリサイクルが可能となる。また更に、アクチュエータ106は基台部360により保護されているのでアクチュエータ106を外部との接触から保護できる。   Next, the operation of the module body 750A shown in FIG. The upper electrode 164 and the lower electrode 166 transmit a drive signal to the piezoelectric layer 160, and transmit a signal having a resonance frequency detected by the piezoelectric layer 160 to the recording apparatus. The piezoelectric layer 160 oscillates in response to the drive signal transmitted by the upper electrode 164 and the lower electrode 166 and vibrates. Due to this residual vibration, the piezoelectric layer 160 generates a counter electromotive force. The presence or absence of ink can be detected by counting the oscillation period of the back electromotive force waveform and detecting the resonance frequency at that time. The module body 750A is a container in which the actuator 106 has a surface opposite to the piezoelectric element side of the vibration part of the actuator 106, that is, in FIG. 19A, only the vibration plate 176 contacts the ink in the ink container 1. 1 is attached. The module body 750A in FIG. 19A does not require the electrodes of the lead wires 104a, 104b, 404a, 404b, 504a, and 504b shown in FIGS. 13 to 17 to be embedded in the module body 100. Therefore, the molding process is simplified. Furthermore, the module body 750A can be replaced and recycled. Furthermore, since the actuator 106 is protected by the base 360, the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

図19(B)はモジュール体750Bの更に他の実施形態を示す。図19(B)のモジュール体750Bはアクチュエータ106と基台部360とを有する。モジュール体750Bは前面が容器1の側壁の内面と同一面となるように、容器1に装着されている。アクチュエータ106は、圧電層160、上部電極164、下部電極166、及び振動板176を含む。振動板176の上面に下部電極166が形成されている。下部電極166の上面には圧電層160が形成され、圧電層160の上面に上部電極164が形成されている。したがって、圧電層160は、上部電極164及び下部電極166によって上下から挟まれるように形成されている。圧電層160、上部電極164、及び下部電極166は、圧電素子を形成する。圧電素子は振動板176上に形成される。圧電素子及び振動板176の振動領域はアクチュエータが実際に振動する振動部である。容器1の側壁には薄壁部380が設けられている。モジュール体750Bは、アクチュエータ106がアクチュエータ106の振動部の圧電素子側とは反対の面、すなわち、図19(B)では、振動板176のみが、インク容器1の薄壁部380と接触するように容器1に装着される。したがって、アクチュエータ106の振動部は、薄壁部380と共に残留振動する。   FIG. 19B shows still another embodiment of the module body 750B. A module body 750 </ b> B in FIG. 19B includes an actuator 106 and a base portion 360. The module body 750B is mounted on the container 1 such that the front surface is flush with the inner surface of the side wall of the container 1. The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 164, a lower electrode 166, and a diaphragm 176. A lower electrode 166 is formed on the upper surface of the diaphragm 176. A piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the lower electrode 166, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Accordingly, the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched from above and below by the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration region of the piezoelectric element and the diaphragm 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. A thin wall portion 380 is provided on the side wall of the container 1. In the module body 750B, the surface of the actuator 106 opposite to the piezoelectric element side of the vibrating portion of the actuator 106, that is, in FIG. 19B, only the vibrating plate 176 is in contact with the thin wall portion 380 of the ink container 1. Is attached to the container 1. Therefore, the vibration part of the actuator 106 vibrates with the thin wall part 380.

次に図19(B)に示したモジュール体750Bの動作について説明する。上部電極164及び下部電極166は圧電層160に駆動信号を伝達し、圧電層160が検出した共振周波数の信号を記録装置に伝達する。圧電層160は上部電極164及び下部電極166によって伝達された駆動信号により発振して共振周期で振動する。振動板176が、容器1の薄壁部380と接触するので、アクチュエータ106の振動部は、薄壁部380と共に残留振動する。薄壁部380の容器1の内面側は、インクと接触するので、アクチュエータ106が、薄壁部380と共に残留振動する際、この残留振動の共振周波数及び振幅は、インク残量により変化する。この残留振動により圧電層160は逆起電力を発生する。逆起電力波形の振動周期をカウントし、その時の共振周波数を検出することによりインク残量を検出することができる。   Next, the operation of the module body 750B illustrated in FIG. 19B will be described. The upper electrode 164 and the lower electrode 166 transmit a drive signal to the piezoelectric layer 160, and transmit a signal having a resonance frequency detected by the piezoelectric layer 160 to the recording apparatus. The piezoelectric layer 160 oscillates with a drive signal transmitted by the upper electrode 164 and the lower electrode 166 and vibrates at a resonance period. Since the vibration plate 176 is in contact with the thin wall portion 380 of the container 1, the vibration portion of the actuator 106 undergoes residual vibration together with the thin wall portion 380. Since the inner surface side of the container 1 of the thin wall portion 380 is in contact with ink, when the actuator 106 vibrates with the thin wall portion 380, the resonance frequency and amplitude of the residual vibration change depending on the remaining amount of ink. Due to this residual vibration, the piezoelectric layer 160 generates a counter electromotive force. The remaining amount of ink can be detected by counting the oscillation period of the back electromotive force waveform and detecting the resonance frequency at that time.

図19(B)のモジュール体750Bは、図13から図17に示したリードワイヤ104a、104b、404a、404b、504a、及び504bの電極のモジュール体100への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュール体750Bの交換が可能となりリサイクルが可能となる。また更に、アクチュエータ106は基台部360により保護されているのでアクチュエータ106を外部との接触から保護できる。   In the module body 750B of FIG. 19B, it is not necessary to embed the electrodes of the lead wires 104a, 104b, 404a, 404b, 504a, and 504b shown in FIGS. 13 to 17 in the module body 100. Therefore, the molding process is simplified. Furthermore, the module body 750B can be replaced and recycled. Furthermore, since the actuator 106 is protected by the base 360, the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

図20(A)はモジュール体700Bを容器1に装着したときのインク容器の断面図を示す。本実施例では取付構造体の1つとしてモジュール体700Bを使用する。モジュール体700Bは、液体容器取付部360が容器1の内部に突出するようにして容器1に装着されている。取付プレート350には貫通孔370が形成され、貫通孔370とアクチュエータ106の振動部が面している。更に、モジュール体700Bの底壁には孔382が形成され、圧電装置装着部363が形成される。アクチュエータ106が孔382の一方を塞ぐようにして配備される。したがって、インクは、圧電装置装着部363の孔382及び取付プレート350の貫通孔370を介して振動板176と接触する。圧電装置装着部363の孔382及び取付プレート350の貫通孔370は、共にインク溜部を形成する。圧電装置装着部363とアクチュエータ106とは、取付プレート350及びフィルム部材によって固定されている。液体容器取付部360と容器1との接続部にはシーリング構造372が設けられている。シーリング構造372は合成樹脂等の可塑性の材料により形成されてもよいし、Oリングにより形成されてもよい。図20(A)のモジュール体700Bと容器1とは別体であるが、図20(B)ようにモジュール体700Bの圧電装置装着部を容器1の一部で構成してもよい。   20A shows a cross-sectional view of the ink container when the module body 700B is mounted on the container 1. FIG. In this embodiment, the module body 700B is used as one of the mounting structures. The module 700B is mounted on the container 1 such that the liquid container mounting portion 360 protrudes into the container 1. A through hole 370 is formed in the mounting plate 350, and the through hole 370 faces the vibration portion of the actuator 106. Further, a hole 382 is formed in the bottom wall of the module body 700B, and a piezoelectric device mounting portion 363 is formed. Actuator 106 is deployed to block one of the holes 382. Therefore, the ink comes into contact with the vibration plate 176 through the hole 382 of the piezoelectric device mounting portion 363 and the through hole 370 of the mounting plate 350. The hole 382 of the piezoelectric device mounting portion 363 and the through hole 370 of the mounting plate 350 together form an ink reservoir. The piezoelectric device mounting portion 363 and the actuator 106 are fixed by a mounting plate 350 and a film member. A sealing structure 372 is provided at a connection portion between the liquid container mounting portion 360 and the container 1. The sealing structure 372 may be formed of a plastic material such as a synthetic resin, or may be formed of an O-ring. Although the module body 700B and the container 1 in FIG. 20A are separate bodies, the piezoelectric device mounting portion of the module body 700B may be configured as a part of the container 1 as shown in FIG.

図20(A)のモジュール体700Bは、図13から図17に示したリードワイヤのモジュール体への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュール体700Bの交換が可能となりリサイクルが可能となる。   The module 700B of FIG. 20A does not require the lead wires shown in FIGS. 13 to 17 to be embedded in the module. Therefore, the molding process is simplified. Furthermore, the module body 700B can be replaced and recycled.

インクカートリッジが揺れる際にインクが容器1の上面あるいは側面に付着し、容器1の上面あるいは側面から垂れてきたインクがアクチュエータ106に接触することでアクチュエータ106が誤作動する可能性がある。しかし、モジュール体700Bは液体容器取付部360が容器1の内部に突出しているので、容器1の上面や側面から垂れてきたインクによりアクチュエータ106が誤作動しない。   When the ink cartridge is shaken, the ink adheres to the upper surface or the side surface of the container 1, and the ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1 may contact the actuator 106, so that the actuator 106 may malfunction. However, since the liquid container mounting portion 360 protrudes into the container 1 in the module 700B, the actuator 106 does not malfunction due to ink dripping from the upper surface or side surface of the container 1.

また、図20(A)の実施例では、振動板176と取付プレート350の一部のみが、容器1内のインクと接触するように容器1に装着される。図20(A)の実施例では、図13から図17に示したリードワイヤ104a、104b、404a、404b、504a、及び504bの電極のモジュール体への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、アクチュエータ106の交換が可能となりリサイクルが可能となる。   20A, only a part of the vibration plate 176 and the mounting plate 350 is attached to the container 1 so as to be in contact with the ink in the container 1. In the embodiment of FIG. 20A, it is not necessary to embed the electrodes of the lead wires 104a, 104b, 404a, 404b, 504a, and 504b shown in FIGS. 13 to 17 in the module body. Therefore, the molding process is simplified. Furthermore, the actuator 106 can be replaced and recycled.

図20(B)は、アクチュエータ106を容器1に装着したときの実施例としてインク容器の断面図を示す。図20(B)の実施例によるインクカートリッジでは、保護部材361はアクチュエータ106とは別体として容器1に取り付けられている。従って、保護部材361とアクチュエータ106とはモジュールとして一体となっていないが、一方で、保護部材361はアクチュエータ106にユーザーの手が触れないように保護することができる。アクチュエータ106の前面に設けられる孔380は、容器1の側壁に配設されている。アクチュエータ106は、圧電層160、上部電極164、下部電極166、振動板176及び取付プレート350を含む。取付プレート350の上面に振動板176が形成され、振動板176の上面に下部電極166が形成されている。下部電極166の上面には圧電層160が形成され、圧電層160の上面に上部電極164が形成されている。したがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の主要部及び下部電極166の主要部によって上下から挟まれるように形成されている。圧電層160、上部電極164、及び下部電極166のそれぞれの主要部である円形部分は、圧電素子を形成する。圧電素子は振動板176上に形成される。圧電素子及び振動板176の振動領域はアクチュエータが実際に振動する振動部である。取付プレート350には貫通孔370が設けられている。更に、容器1の側壁には孔380が形成されている。したがって、インクは、容器1の孔380及び取付プレート350の貫通孔370を介して振動板176と接触する。容器1の孔380及び取付プレート350の貫通孔370は、共にインク溜部を形成する。また、図20(B)の実施例では、アクチュエータ106は保護部材361により保護されているのでアクチュエータ106を外部との接触から保護できる。   FIG. 20B shows a cross-sectional view of an ink container as an example when the actuator 106 is mounted on the container 1. In the ink cartridge according to the embodiment of FIG. 20B, the protection member 361 is attached to the container 1 as a separate body from the actuator 106. Therefore, although the protection member 361 and the actuator 106 are not integrated as a module, the protection member 361 can protect the actuator 106 from being touched by the user's hand. A hole 380 provided in the front surface of the actuator 106 is disposed on the side wall of the container 1. The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 164, a lower electrode 166, a vibration plate 176, and a mounting plate 350. A vibration plate 176 is formed on the upper surface of the mounting plate 350, and a lower electrode 166 is formed on the upper surface of the vibration plate 176. A piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the lower electrode 166, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Accordingly, the main part of the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched from above and below by the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166. The circular portions that are the main parts of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration region of the piezoelectric element and the diaphragm 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. A through hole 370 is provided in the mounting plate 350. Further, a hole 380 is formed in the side wall of the container 1. Therefore, the ink contacts the vibration plate 176 through the hole 380 of the container 1 and the through hole 370 of the mounting plate 350. The hole 380 of the container 1 and the through hole 370 of the mounting plate 350 together form an ink reservoir. In the embodiment of FIG. 20B, the actuator 106 is protected by the protective member 361, so that the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

尚、図20(A)および(B)の実施例における取付プレート350に代えて、図1の基板178を使用してもよい。   Note that the substrate 178 of FIG. 1 may be used instead of the mounting plate 350 in the embodiment of FIGS. 20 (A) and 20 (B).

図20(C)はアクチュエータ106を含むモールド構造体600を備える実施形態を示す。本実施例では、取付構造体の1つとしてモールド構造体600を使用する。モールド構造体600はアクチュエータ106とモールド部364とを有する。アクチュエータ106とモールド部364とは一体に成形されている。モールド部364はシリコン樹脂等の可塑性の材料によって成形される。モールド部364は内部にリードワイヤ362を有する。モールド部364はアクチュエータ106から延びる2本の足を有するように形成されている。モールド部364はモールド部364と容器1とを液密に固定するために、モールド部364の2本の足の端が半球状に形成される。モールド部364はアクチュエータ106が容器1の内部に突出するよう容器1に装着され、アクチュエータ106の振動部は容器1内のインクと接触する。モールド部364によって、アクチュエータ106の上部電極164、圧電層160、及び下部電極166はインクから保護されている。   FIG. 20C shows an embodiment including a mold structure 600 including the actuator 106. In this embodiment, a mold structure 600 is used as one of the attachment structures. The mold structure 600 includes an actuator 106 and a mold part 364. The actuator 106 and the mold part 364 are integrally formed. The mold part 364 is formed of a plastic material such as silicon resin. The mold part 364 has a lead wire 362 inside. Mold portion 364 is formed to have two legs extending from actuator 106. In order to fix the mold part 364 and the container 1 in a liquid-tight manner, the mold part 364 has two hemispherical ends of the mold part 364. The mold part 364 is mounted on the container 1 so that the actuator 106 protrudes into the container 1, and the vibration part of the actuator 106 contacts the ink in the container 1. The mold part 364 protects the upper electrode 164, the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 166 of the actuator 106 from ink.

図20(C)のモールド構造体600は、モールド部364と容器1との間にシーリング構造372が必要ないので、インクが容器1から漏れにくい。また、容器1の外部からモールド構造体600が突出しない形態であるので、アクチュエータ106を外部との接触から保護することができる。インクカートリッジが揺れる際に、インクが容器1の上面あるいは側面に付き、容器1の上面あるいは側面から垂れてきたインクが、アクチュエータ106に接触することで、アクチュエータ106が、誤作動する可能性がある。モールド構造体600は、モールド部364が、容器1の内部に突出しているので、容器1の上面や側面から垂れてきたインクにより、アクチュエータ106が誤作動しない。   The mold structure 600 in FIG. 20C does not require the sealing structure 372 between the mold part 364 and the container 1, so that the ink hardly leaks from the container 1. In addition, since the mold structure 600 does not protrude from the outside of the container 1, the actuator 106 can be protected from contact with the outside. When the ink cartridge is shaken, the ink is applied to the upper surface or the side surface of the container 1, and the ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1 contacts the actuator 106, so that the actuator 106 may malfunction. . In the mold structure 600, since the mold part 364 protrudes inside the container 1, the actuator 106 does not malfunction due to the ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1.

図21は、図1に示したアクチュエータ106を用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録装置の実施形態を示す。複数のインクカートリッジ180は、それぞれのインクカートリッジ180に対応した複数のインク導入部182及びホルダー184を有するインクジェット記録装置に装着される。複数のインクカートリッジ180は、それぞれ異なった種類、例えば色のインクを収容する。複数のインクカートリッジ180のそれぞれの底面には、少なくとも音響インピーダンスを検出する手段であるアクチュエータ106が装着されている。アクチュエータ106をインクカートリッジ180に装着することによって、インクカートリッジ180内のインク残量を検出することができる。   FIG. 21 shows an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus using the actuator 106 shown in FIG. The plurality of ink cartridges 180 are mounted on an ink jet recording apparatus having a plurality of ink introduction portions 182 and holders 184 corresponding to the respective ink cartridges 180. The plurality of ink cartridges 180 accommodate different types of ink, for example, colors. On the bottom surface of each of the plurality of ink cartridges 180, an actuator 106 that is a means for detecting at least acoustic impedance is mounted. By mounting the actuator 106 on the ink cartridge 180, the remaining amount of ink in the ink cartridge 180 can be detected.

図22は、インクジェット記録装置のヘッド部周辺の詳細を示す。インクジェット記録装置は、インク導入部182、ホルダー184、ヘッドプレート186、及びノズルプレート188を有する。インクを噴射するノズル190がノズルプレート188に複数形成されている。インク導入部182は空気供給口181とインク導入口183とを有する。空気供給口181はインクカートリッジ180に空気を供給する。インク導入口183はインクカートリッジ180からインクを導入する。インクカートリッジ180は空気導入口185とインク供給口187とを有する。空気導入口185はインク導入部182の空気供給口181から空気を導入する。インク供給口187はインク導入部182のインク導入口183にインクを供給する。インクカートリッジ180がインク導入部182から空気を導入することによって、インクカートリッジ180からインク導入部182へのインクの供給を促す。ホルダー184は、インクカートリッジ180からインク導入部182を介して供給されたインクをヘッドプレート186に連通する。   FIG. 22 shows details of the vicinity of the head portion of the ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus includes an ink introduction unit 182, a holder 184, a head plate 186, and a nozzle plate 188. A plurality of nozzles 190 for ejecting ink are formed on the nozzle plate 188. The ink introduction part 182 has an air supply port 181 and an ink introduction port 183. The air supply port 181 supplies air to the ink cartridge 180. The ink introduction port 183 introduces ink from the ink cartridge 180. The ink cartridge 180 has an air introduction port 185 and an ink supply port 187. The air introduction port 185 introduces air from the air supply port 181 of the ink introduction unit 182. The ink supply port 187 supplies ink to the ink introduction port 183 of the ink introduction unit 182. When the ink cartridge 180 introduces air from the ink introduction part 182, the supply of ink from the ink cartridge 180 to the ink introduction part 182 is promoted. The holder 184 communicates the ink supplied from the ink cartridge 180 via the ink introduction unit 182 to the head plate 186.

図23は、図20に示したインクカートリッジ180の他の実施形態を示す。図23(A)のインクカートリッジ180Aは、上下方向に斜めに形成された底面194aにアクチュエータ106が装着されている。インクカートリッジ180のインク容器194の内部には、インク容器194の内部底面から所定の高さの、アクチュエータ106と直面する位置に防波壁192が設けられている。アクチュエータ106が、インク容器194の上下方向に対し斜めに装着されているので、インクの掃けが良好になる。   FIG. 23 shows another embodiment of the ink cartridge 180 shown in FIG. In the ink cartridge 180A in FIG. 23A, the actuator 106 is mounted on a bottom surface 194a formed obliquely in the vertical direction. Inside the ink container 194 of the ink cartridge 180, a wave barrier 192 is provided at a position facing the actuator 106 at a predetermined height from the inner bottom surface of the ink container 194. Since the actuator 106 is mounted obliquely with respect to the vertical direction of the ink container 194, the ink can be swept well.

アクチュエータ106と防波壁192との間には、インクで満たされた間隙が形成される。また、防波壁192とアクチュエータ106との間隔は、毛細管力によりインクが保持されない程度に空けられている。インク容器194が横揺れしたときに、横揺れによってインク容器194内部にインクの波が発生し、その衝撃によって、気体や気泡がアクチュエータ106によって検出されてアクチュエータ106が誤作動する可能性がある。防波壁192を設けることによって、アクチュエータ106付近のインクの波を防ぎ、アクチュエータ106の誤作動を防ぐことができる。   A gap filled with ink is formed between the actuator 106 and the wave barrier 192. Further, the interval between the wave preventing wall 192 and the actuator 106 is set to such an extent that the ink is not retained by the capillary force. When the ink container 194 rolls, an ink wave is generated inside the ink container 194 due to the roll, and the shock may cause the actuator 106 to malfunction because the actuator 106 detects a gas or a bubble. By providing the wave preventing wall 192, ink waves near the actuator 106 can be prevented, and malfunction of the actuator 106 can be prevented.

図23(B)のインクカートリッジ180Bのアクチュエータ106は、インク容器194の供給口の側壁上に装着されている。インク供給口187の近傍であれば、アクチュエータ106は、インク容器194の側壁又は底面に装着されてもよい。また、アクチュエータ106はインク容器194の幅方向の中心に装着されることが好ましい。インクは、インク供給口187を通過して外部に供給されるので、アクチュエータ106をインク供給口187の近傍に設けることにより、インクニアエンド時点までインクとアクチュエータ106とが確実に接触する。したがって、アクチュエータ106はインクニアエンドの時点を確実に検出することができる。   The actuator 106 of the ink cartridge 180B of FIG. 23B is mounted on the side wall of the supply port of the ink container 194. The actuator 106 may be mounted on the side wall or bottom surface of the ink container 194 as long as it is in the vicinity of the ink supply port 187. The actuator 106 is preferably mounted at the center of the ink container 194 in the width direction. Since the ink passes through the ink supply port 187 and is supplied to the outside, providing the actuator 106 in the vicinity of the ink supply port 187 ensures that the ink and the actuator 106 come into contact until the ink near end point. Therefore, the actuator 106 can reliably detect the time point of the ink near end.

更に、アクチュエータ106をインク供給口187の近傍に設けることで、インク容器をキャリッジ上のカートリッジホルダに装着する際に、インク容器上のアクチュエータ106とキャリッジ上の接点との位置決めが確実となる。その理由は、インク容器とキャリッジとの連結において最も重要なのは、インク供給口と供給針との確実な結合である。少しでもずれがあると供給針の先端を痛めてしまったりあるいはOリングなどのシーリング構造にダメージを与えてしまいインクが漏れ出してしまうからである。このような問題点を防ぐために、通常インクジェットプリンタはインク容器をキャリッジにマウントする時に正確な位置合わせができるような特別な構造を有している。よって供給口近傍にアクチュエータを配置させることにより、アクチュエータの位置合わせも同時に確実なものとなるのである。さらに、アクチュエータ106をインク容器194の幅方向の中心に装着することで、より確実に位置合わせすることができる。インク容器が、ホルダへの装着時に幅方向中心線を中心として軸揺動した場合に、もっともその揺れが少ないからである。   Further, by providing the actuator 106 in the vicinity of the ink supply port 187, the positioning of the actuator 106 on the ink container and the contact on the carriage is ensured when the ink container is mounted on the cartridge holder on the carriage. The reason is that the most important in the connection between the ink container and the carriage is a reliable connection between the ink supply port and the supply needle. This is because even if there is a slight deviation, the tip of the supply needle is damaged, or the sealing structure such as the O-ring is damaged and the ink leaks out. In order to prevent such problems, an ink jet printer usually has a special structure that allows accurate alignment when an ink container is mounted on a carriage. Therefore, by arranging the actuator in the vicinity of the supply port, the alignment of the actuator can be ensured at the same time. Furthermore, by mounting the actuator 106 at the center in the width direction of the ink container 194, the alignment can be performed more reliably. This is because, when the ink container swings about the center line in the width direction when mounted on the holder, the vibration is least.

図24はインクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す。図24(A)はインクカートリッジ180Cの断面図、図24(B)は図24(A)に示したインクカートリッジ180Cの側壁194bを拡大した断面図、及び図24(C)はその正面からの透視図である。インクカートリッジ180Cは、半導体記憶手段7とアクチュエータ106とが同一の回路基板610上に形成されている。図24(B)、(C)に示すように、半導体記憶手段7は回路基板610の上方に形成され、アクチュエータ106は同一の回路基板610において半導体記憶手段7の下方に形成されている。アクチュエータ106の周囲を囲むように異型Oリング614が、側壁194bに装着される。側壁194bには、回路基板610をインク容器194に接合するためのカシメ部616が複数形成されている。カシメ部616によって回路基板610をインク容器194に接合し、異型Oリング614を回路基板610に押しつけることで、アクチュエータ106の振動領域がインクと接触することをできるようにしつつ、インクカートリッジの外部と内部とを液密に保つ。   FIG. 24 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. 24A is a cross-sectional view of the ink cartridge 180C, FIG. 24B is an enlarged cross-sectional view of the side wall 194b of the ink cartridge 180C shown in FIG. 24A, and FIG. FIG. In the ink cartridge 180C, the semiconductor storage means 7 and the actuator 106 are formed on the same circuit board 610. As shown in FIGS. 24B and 24C, the semiconductor memory means 7 is formed above the circuit board 610, and the actuator 106 is formed below the semiconductor memory means 7 on the same circuit board 610. Atypical O-ring 614 is attached to side wall 194b so as to surround actuator 106. A plurality of crimping portions 616 for joining the circuit board 610 to the ink container 194 are formed on the side wall 194b. The caulking unit 616 joins the circuit board 610 to the ink container 194, and presses the odd-shaped O-ring 614 against the circuit board 610, so that the vibration region of the actuator 106 can come into contact with the ink, and the outside of the ink cartridge. Keep inside and fluid tight.

半導体記憶手段7及び半導体記憶手段7付近には端子612が形成されている。端子612は半導体記憶手段7とインクジェット記憶装置等の外部との間の信号の受け渡しをする。半導体記憶手段7は、例えばEEPROMなどの書き換え可能な半導体メモリによって構成されてもよい。半導体記憶手段7とアクチュエータ106とが同一の回路基板610上に形成さているので、アクチュエータ106及び半導体記憶手段7をインクカートリッジ180Cに取付ける際に1回の取付け工程で済む。また、インクカートリッジ180Cの製造時及びリサイクル時の作業工程が簡素化される。更に、部品の点数が削減されるので、インクカートリッジ180Cの製造コストが低減できる。   Terminals 612 are formed in the semiconductor memory means 7 and in the vicinity of the semiconductor memory means 7. The terminal 612 exchanges signals between the semiconductor storage means 7 and the outside of the ink jet storage device or the like. The semiconductor memory means 7 may be constituted by a rewritable semiconductor memory such as an EEPROM. Since the semiconductor storage means 7 and the actuator 106 are formed on the same circuit board 610, a single attachment process is sufficient when the actuator 106 and the semiconductor storage means 7 are attached to the ink cartridge 180C. Further, the work process at the time of manufacturing and recycling the ink cartridge 180C is simplified. Furthermore, since the number of parts is reduced, the manufacturing cost of the ink cartridge 180C can be reduced.

アクチュエータ106は、インク容器194内のインクの消費状態を検知する。半導体記憶手段7はアクチュエータ106が検出したインク残量などインクの情報を格納する。すなわち、半導体記憶手段7は検出する際に用いられるインク及びインクカートリッジの特性等の特性パラメータに関する情報を格納する。半導体記憶手段7は、予めインク容器194内のインクがフルのとき、すなわちインクがインク容器194内に満たされたとき、又はエンドのとき、すなわちインク容器194内のインクが消費されたときの共振周波数を特性パラメータの一つとして格納する。インク容器194内のインクがフル又はエンド状態の共振周波数は、インク容器が初めてインクジェット記録装置に装着されたときに格納されてもよい。また、インク容器194内のインクがフル又はエンド状態の共振周波数は、インク容器194の製造中に格納されてもよい。半導体記憶手段7に予めインク容器194内のインクがフル又はエンドのときの共振周波数を格納し、インクジェット記録装置側で共振周波数のデータを読出すことによりインク残量を検出する際のばらつきを補正できるので、インク残量が基準値まで減少したことを正確に検出することができる。   The actuator 106 detects the ink consumption state in the ink container 194. The semiconductor storage means 7 stores ink information such as the remaining ink amount detected by the actuator 106. In other words, the semiconductor storage means 7 stores information on characteristic parameters such as the characteristics of ink and ink cartridges used for detection. The semiconductor storage unit 7 is configured to resonate when the ink in the ink container 194 is full, that is, when the ink is filled in the ink container 194 or at the end, that is, when the ink in the ink container 194 is consumed. Store the frequency as one of the characteristic parameters. The resonance frequency when the ink in the ink container 194 is full or in an end state may be stored when the ink container is first attached to the ink jet recording apparatus. Further, the resonance frequency when the ink in the ink container 194 is full or in an end state may be stored during the manufacture of the ink container 194. The resonance frequency when the ink in the ink container 194 is full or end is stored in the semiconductor storage unit 7 in advance, and the variation in detecting the remaining amount of ink is corrected by reading the resonance frequency data on the ink jet recording apparatus side. Therefore, it is possible to accurately detect that the ink remaining amount has decreased to the reference value.

図25は、インクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す。図25(A)に示すインクカートリッジ180Dは、インク容器194の側壁194bに複数のアクチュエータ106を装着する。図5に示した、一体成形された複数のアクチュエータ106を、これら複数のアクチュエータ106として用いることが好ましい。複数のアクチュエータ106は、上下方向に間隔をおいて側壁194bに配置されている。複数のアクチュエータ106を上下方向に間隔をおいて側壁194bに配置することによって、インク残量を段階的に検出することができる。   FIG. 25 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. An ink cartridge 180D shown in FIG. 25A has a plurality of actuators 106 mounted on the side wall 194b of the ink container 194. A plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 are preferably used as the plurality of actuators 106. The plurality of actuators 106 are arranged on the side wall 194b at intervals in the vertical direction. By disposing a plurality of actuators 106 on the side wall 194b at intervals in the vertical direction, the remaining amount of ink can be detected stepwise.

図25(B)に示すインクカートリッジ180Eは、インク容器194の側壁194bに上下方向に長いアクチュエータ606を装着する。上下方向に長いアクチュエータ606によって、インク容器194内のインク残量の変化を連続的に検出することができる。アクチュエータ606の長さは、側壁194bに高さの半分以上の長さを有することが望ましく、図25(B)においては、アクチュエータ606は側壁194bのほぼ上端からほぼ下端までの長さを有する。   In an ink cartridge 180E shown in FIG. 25B, an actuator 606 that is long in the vertical direction is mounted on the side wall 194b of the ink container 194. A change in the remaining amount of ink in the ink container 194 can be continuously detected by the actuator 606 that is long in the vertical direction. The length of the actuator 606 is preferably at least half of the height of the side wall 194b. In FIG. 25B, the actuator 606 has a length from the upper end to the lower end of the side wall 194b.

図25(C)に示すインクカートリッジ180Fは、図25(A)に示したインクカートリッジ180Dと同様に、インク容器194の側壁194bに複数のアクチュエータ106を装着し、複数のアクチュエータ106の直面に所定の間隔をおいて上下方向に長い防波壁192を備える。図5に示した、一体成形された複数のアクチュエータ106を、これら複数のアクチュエータ106として用いることが好ましい。アクチュエータ106と防波壁192との間には、インクで満たされた間隙が形成される。また、防波壁192とアクチュエータ106との間隔は、毛細管力によりインクが保持されない程度に空けられている。インク容器194が横揺れしたときに横揺れによってインク容器194内部にインクの波が発生し、その衝撃によって気体や気泡がアクチュエータ106によって検出されてしまい、アクチュエータ106が誤作動する可能性がある。本発明のように防波壁192を設けることによって、アクチュエータ106付近のインクの波立ちを防ぎ、アクチュエータ106の誤作動を防ぐことができる。また、防波壁192はインクが揺動することで発生した気泡がアクチュエータ106に侵入するのを防ぐ。   In the ink cartridge 180F shown in FIG. 25C, a plurality of actuators 106 are mounted on the side wall 194b of the ink container 194 in the same manner as the ink cartridge 180D shown in FIG. A wave barrier 192 that is long in the vertical direction is provided. A plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 are preferably used as the plurality of actuators 106. A gap filled with ink is formed between the actuator 106 and the wave barrier 192. Further, the interval between the wave preventing wall 192 and the actuator 106 is set to such an extent that the ink is not retained by the capillary force. When the ink container 194 rolls, a wave of ink is generated inside the ink container 194 due to the roll, and gas or bubbles are detected by the actuator 106 due to the impact, and the actuator 106 may malfunction. By providing the wave preventing wall 192 as in the present invention, it is possible to prevent the ink from flowing near the actuator 106 and prevent the actuator 106 from malfunctioning. Further, the wave preventing wall 192 prevents bubbles generated by the ink swinging from entering the actuator 106.

図26は、インクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す。図26(A)のインクカートリッジ180Gは、インク容器194の上面194cから下方に延びる複数の隔壁212を有する。それぞれの隔壁212の下端とインク容器194の底面とは所定の間隔が空けられているので、インク容器194の底部は連通している。インクカートリッジ180Gは複数の隔壁212のそれぞれによって区画された複数の収容室213を有する。複数の収容室213の底部は互いに連通する。複数の収容室213のそれぞれにおいて、インク容器194の上面194cにはアクチュエータ106が装着されている。図5に示した、一体成形されたアクチュエータ106を、これら複数のアクチュエータ106として用いることが好ましい。アクチュエータ106は、インク容器194の収容室213の上面194cのほぼ中央に配置される。収容室213の容量はインク供給口187側が最も大きく、インク供給口187からインク容器194の奥へ遠ざかるにつれて、収容室213の容量が徐々に小さくなっている。したがって、アクチュエータ106が配置される間隔はインク供給口187側が広く、インク供給口187からインク容器194の奥へと遠ざかるにつれ、狭くなっている。   FIG. 26 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. The ink cartridge 180G in FIG. 26A has a plurality of partition walls 212 extending downward from the upper surface 194c of the ink container 194. Since the lower end of each partition wall 212 and the bottom surface of the ink container 194 are spaced apart from each other, the bottom of the ink container 194 communicates. The ink cartridge 180G has a plurality of storage chambers 213 defined by a plurality of partition walls 212, respectively. The bottoms of the plurality of storage chambers 213 communicate with each other. In each of the plurality of storage chambers 213, the actuator 106 is mounted on the upper surface 194 c of the ink container 194. The integrally formed actuator 106 shown in FIG. 5 is preferably used as the plurality of actuators 106. The actuator 106 is disposed approximately at the center of the upper surface 194 c of the storage chamber 213 of the ink container 194. The capacity of the storage chamber 213 is the largest on the ink supply port 187 side, and the capacity of the storage chamber 213 gradually decreases as the ink supply port 187 moves away from the ink container 194. Therefore, the interval at which the actuator 106 is disposed is wide on the ink supply port 187 side, and becomes narrower as the distance from the ink supply port 187 to the back of the ink container 194 increases.

インクは、インク供給口187から排出され、空気が空気導入口185から入るので、インク供給口187側の収容室213からインクカートリッジ180Gの奥の方の収容室213へとインクが消費される。例えば、インク供給口187に最も近い収容室213のインクが消費されて、インク供給口187に最も近い収容室213のインクの水位が下がっている間、他の収容室213にはインクが満たされている。インク供給口187に最も近い収容室213のインクが消費され尽くすと、空気が、インク供給口187から数えて2番目の収容室213に侵入し、2番目の収容室213内のインクが消費され始めて、2番目の収容室213のインクの水位が下がり始める。この時点で、インク供給室187から数えて3番目以降の収容室213には、インクが満たされている。このように、インク供給口187に近い収容室213から遠い収容室213へと順番にインクが消費される。   Since the ink is discharged from the ink supply port 187 and air enters from the air introduction port 185, the ink is consumed from the storage chamber 213 on the ink supply port 187 side to the storage chamber 213 at the back of the ink cartridge 180G. For example, while the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is consumed and the ink level in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is lowered, the other storage chamber 213 is filled with ink. ing. When the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is consumed, air enters the second storage chamber 213 counted from the ink supply port 187 and the ink in the second storage chamber 213 is consumed. For the first time, the ink level in the second storage chamber 213 begins to drop. At this time, the third and subsequent storage chambers 213 counted from the ink supply chamber 187 are filled with ink. In this way, ink is consumed in order from the storage chamber 213 close to the ink supply port 187 to the storage chamber 213 far away.

このように、アクチュエータ106がそれぞれの収容室213ごとにインク容器194の上面194cに間隔をおいて配置されているので、アクチュエータ106はインク量の減少を段階的に検出することができる。更に、収容室213の容量が、インク供給口187から収容室213の奥へと徐々に小さくなっているので、アクチュエータ106が、インク量の減少を検出する時間間隔が徐々に小さくなり、インクエンドに近づくほど頻度を高く検出することができる。   As described above, since the actuator 106 is arranged at an interval on the upper surface 194c of the ink container 194 for each of the storage chambers 213, the actuator 106 can detect a decrease in the ink amount in stages. Further, since the capacity of the storage chamber 213 gradually decreases from the ink supply port 187 to the back of the storage chamber 213, the time interval at which the actuator 106 detects a decrease in the ink amount gradually decreases, and the ink end The frequency can be detected higher as the value approaches.

図26(B)のインクカートリッジ180Hは、インク容器194の上面194cから下方に延びる一つの隔壁212を有する。隔壁212の下端とインク容器194の底面とは所定の間隔が空けられているので、インク容器194の底部は連通している。インクカートリッジ180Hは隔壁212によって区画された2室の収容室213a及び213bを有する。収容室213a及び213bの底部は互いに連通する。インク供給口187側の収容室213aの容量はインク供給口187から見て奥の方の収容室213bの容量より大きい。収容室213bの容量は、収容室213aの容量の半分より小さいことが好ましい。   The ink cartridge 180H in FIG. 26B has one partition wall 212 extending downward from the upper surface 194c of the ink container 194. Since the lower end of the partition wall 212 and the bottom surface of the ink container 194 are spaced apart from each other, the bottom of the ink container 194 is in communication. The ink cartridge 180H has two storage chambers 213a and 213b divided by a partition wall 212. The bottoms of the storage chambers 213a and 213b communicate with each other. The capacity of the storage chamber 213a on the ink supply port 187 side is larger than the capacity of the storage chamber 213b at the back as viewed from the ink supply port 187. The capacity of the storage chamber 213b is preferably smaller than half of the capacity of the storage chamber 213a.

収容室213bの上面194cにアクチュエータ106が装着される。更に、収容室213bには、インクカートリッジ180Hの製造時に入る気泡を捕らえる溝であるバッファ214が形成される。図26(B)において、バッファ214は、インク容器194の側壁194bから上方に延びる溝として形成される。バッファ214はインク収容室213b内に侵入した気泡を捕らえるので、気泡によってアクチュエータ106がインクエンドと検出する誤作動を防止することができる。また、アクチュエータ106を収容室213bの上面194cに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に対して、ドットカウンタによって把握した収容室213aでのインクの消費状態に対応した補正をかけることで、最後までインクを消費することができる。更に、収容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。   The actuator 106 is mounted on the upper surface 194c of the storage chamber 213b. Further, the storage chamber 213b is formed with a buffer 214, which is a groove for catching air bubbles entering when the ink cartridge 180H is manufactured. In FIG. 26B, the buffer 214 is formed as a groove extending upward from the side wall 194 b of the ink container 194. Since the buffer 214 captures the bubbles that have entered the ink storage chamber 213b, the malfunction that the actuator 106 detects as the ink end due to the bubbles can be prevented. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage chamber 213b, the ink amount in the storage chamber 213a grasped by the dot counter can be determined with respect to the ink amount from the detection of the ink near end to the complete ink end state. By applying correction corresponding to the consumption state, ink can be consumed to the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.

図26(C)は、図26(B)のインクカートリッジ180Iの収容室213bに多孔質部材216が充填されている。多孔質部材216は、収容室213b内の上面から下面までの全空間を埋めるように設置される。多孔質部材216は、アクチュエータ106と接触する。インク容器が倒れたときや、キャリッジ上での往復運動中に空気がインク収容室213b内に侵入してしまい、これがアクチュエータ106の誤作動を引き起こす可能性がある。しかし、多孔質部材216が備えられていれば、空気を捕らえてアクチュエータ106に空気が入るのを防ぐことができる。また、多孔質部材216はインクを保持するのでインク容器が揺れることにより、インクがアクチュエータ106にかかってアクチュエータ106がインク無しをインク有りと誤検出するのを防ぐことができる。多孔質部材216は最も容量が小さい収容室213に設置することが好ましい。また、アクチュエータ106を収容質213bの上面194cに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に補正をかけ、最後までインクを消費することができる。更に、収容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。   In FIG. 26C, a porous member 216 is filled in the accommodation chamber 213b of the ink cartridge 180I in FIG. The porous member 216 is installed so as to fill the entire space from the upper surface to the lower surface in the accommodation chamber 213b. The porous member 216 is in contact with the actuator 106. When the ink container falls down or during reciprocation on the carriage, air may enter the ink storage chamber 213b, which may cause the actuator 106 to malfunction. However, if the porous member 216 is provided, air can be trapped and air can be prevented from entering the actuator 106. In addition, since the porous member 216 holds ink, the ink container is shaken, so that it is possible to prevent the ink from being applied to the actuator 106 and causing the actuator 106 to erroneously detect that there is no ink. The porous member 216 is preferably installed in the storage chamber 213 having the smallest capacity. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage material 213b, it is possible to correct the ink amount from the detection of the ink near end to the complete ink end state, and to consume the ink to the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.

図26(D)は、図26(C)のインクカートリッジ180Iの多孔質部材216が孔径の異なる2種類の多孔質部材216A及び216Bによって構成されているインクカートリッジ180Jを示す。多孔質部材216Aは、多孔質部材216Bの上方に配置されている。上側の多孔質部材216Aの孔径は、下側の多孔質部材216Bの孔径より大きい。もしくは、多孔質部材216Aは、多孔質部材216Bよりも液体親和性が低い部材で形成される。孔径の小さい多孔質部材216Bの方が孔径の大きい多孔質部材216Aより毛細管力は大きいので、収容室213b内のインクが下側の多孔室部材216Bに集まり、保持される。したがって、一度空気がアクチュエータ106まで到達してインク無しを検出すると、インクが再度アクチュエータに到達してインク有りと検出することが無い。更に、アクチュエータ106から遠い側の多孔質部材216Bにインクが吸収されることで、アクチュエータ106近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。また、アクチュエータ106を収容質213bの上面194cに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に補正をかけ、最後までインクを消費することができる。更に、収容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。   FIG. 26D shows an ink cartridge 180J in which the porous member 216 of the ink cartridge 180I of FIG. 26C is composed of two types of porous members 216A and 216B having different hole diameters. The porous member 216A is disposed above the porous member 216B. The hole diameter of the upper porous member 216A is larger than the hole diameter of the lower porous member 216B. Alternatively, the porous member 216A is formed of a member having a lower liquid affinity than the porous member 216B. Since the porous member 216B having a smaller pore diameter has a larger capillary force than the porous member 216A having a larger pore diameter, the ink in the storage chamber 213b is collected and held in the lower porous chamber member 216B. Therefore, once the air reaches the actuator 106 and the absence of ink is detected, the ink reaches the actuator again and does not detect the presence of ink. Further, the ink is absorbed by the porous member 216B on the side far from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is improved, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage material 213b, it is possible to correct the ink amount from the detection of the ink near end to the complete ink end state, and to consume the ink to the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.

図27は、図26(C)に示したインクカートリッジ180Iの他の実施形態であるインクカートリッジ180Kを示す断面図である。図27に示すインクカートリッジ180の多孔質部材216は、多孔質部材216の下部の水平方向の断面積が、インク容器194の底面の方向にむけて徐々に小さくなるように圧縮され、孔径が小さくなるよう設計されている。図27(A)のインクカートリッジ180Kは、多孔質部材216の下の方の孔径が小さくなるように圧縮するために側壁にリブが設けられている。多孔質部材216下部の孔径は圧縮されることにより、小さくなっているので、インクは多孔質部材216下部へと集められ、保持される。アクチュエータ106から遠い側の多孔質部材216下部にインクが吸収されることで、アクチュエータ106近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。したがって、インクが揺れることによってインクカートリッジ180K上面に装着されたアクチュエータ106にインクがかかっていしまい、アクチュエータ106が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。   FIG. 27 is a cross-sectional view showing an ink cartridge 180K, which is another embodiment of the ink cartridge 180I shown in FIG. The porous member 216 of the ink cartridge 180 shown in FIG. 27 is compressed so that the horizontal cross-sectional area of the lower part of the porous member 216 gradually decreases toward the bottom surface of the ink container 194, and the pore diameter is small. Designed to be Ink cartridge 180K in FIG. 27A is provided with ribs on the side walls in order to compress the hole diameter on the lower side of porous member 216 to be small. Since the pore diameter at the bottom of the porous member 216 is reduced by being compressed, the ink is collected and held at the bottom of the porous member 216. Ink is absorbed by the lower portion of the porous member 216 far from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is improved, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Therefore, the ink is applied to the actuator 106 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180K due to the shaking of the ink, and the actuator 106 can be prevented from erroneously detecting that no ink is present.

一方、図27(B)及び図27(C)のインクカートリッジ180Lは、多孔質部材216の下部の水平方向の断面積が、インク容器194の幅方向において、インク容器194の底面にむけて徐々に小さくなるよう圧縮するために、収容室の水平方向の断面積がインク容器194の底面の方向にむけて徐々に小さくなっている。多孔質部材216下部の孔径は圧縮されることにより、小さくなっているので、インクは多孔質部材216の下部へと集められ、保持される。アクチュエータ106から遠い側の多孔質部材216Bの下部にインクが吸収されることで、アクチュエータ106近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。したがって、インクが揺れることによって、インクカートリッジ180Lの上面に装着されたアクチュエータ106にインクがかかってしまい、アクチュエータ106が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。   On the other hand, in the ink cartridge 180L in FIGS. 27B and 27C, the horizontal cross-sectional area of the lower portion of the porous member 216 gradually increases toward the bottom surface of the ink container 194 in the width direction of the ink container 194. In order to compress the ink container so as to be smaller, the horizontal sectional area of the storage chamber gradually decreases toward the bottom surface of the ink container 194. Since the pore diameter at the bottom of the porous member 216 is reduced by being compressed, the ink is collected and held at the bottom of the porous member 216. Ink is absorbed in the lower portion of the porous member 216B far from the actuator 106, so that ink near the actuator 106 is improved, and the amount of change in acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Therefore, when the ink is shaken, the ink is applied to the actuator 106 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180L, and the actuator 106 can be prevented from erroneously detecting that there is no ink.

図28は、アクチュエータ106を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態を示す。図28(A)のインクカートリッジ220Aは、インクカートリッジ220Aの上面から下方へと延びるように設けられた第1の隔壁222を有する。第1の隔壁222の下端とインクカートリッジ220Aの底面との間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ220Aの底面を通じてインク供給口230へ流入できる。第1の隔壁222よりインク供給口230側には、インクカートリッジ220Aの底面より上方に延びるように第2の隔壁224が、形成されている。第2の隔壁224の上端とインクカートリッジ220A上面との間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ220Aの上面を通じてインク供給口230へ流入できる。   FIG. 28 shows still another embodiment of the ink cartridge using the actuator 106. The ink cartridge 220A shown in FIG. 28A has a first partition 222 provided so as to extend downward from the upper surface of the ink cartridge 220A. Since a predetermined gap is provided between the lower end of the first partition 222 and the bottom surface of the ink cartridge 220A, ink can flow into the ink supply port 230 through the bottom surface of the ink cartridge 220A. A second partition 224 is formed on the ink supply port 230 side from the first partition 222 so as to extend upward from the bottom surface of the ink cartridge 220A. Since a predetermined gap is provided between the upper end of the second partition 224 and the upper surface of the ink cartridge 220A, ink can flow into the ink supply port 230 through the upper surface of the ink cartridge 220A.

第1の隔壁222によって、インク供給口230から見て、第1の隔壁222の奥の方に第1の収容室225aが形成される。一方、第2の隔壁224によって、インク供給口230から見て第2の隔壁224の手前側に第2の収容室225bが形成される。第1の収容室225aの容量は、第2の収容室225bの容量より大きい。第1の隔壁222及び第2の隔壁224の間に、毛管現象を起こせるだけの間隔が空けられることにより、毛管路227が形成される。したがって、第1の収容室225aのインクは、毛管路227の毛細管力により、毛管路227に集められる。そのため、気体や気泡が第2の収容室225bへ混入するのを防止することができる。また、第2の収容室225b内のインクの水位は、安定的に徐々に下降できる。インク供給口230から見て、第1の収容室225aは、第2の収容室225bより奥に形成されているので、第1の収容室225aのインクが消費された後、第2の収容室225bのインクが消費される。   A first storage chamber 225 a is formed in the back of the first partition 222 when viewed from the ink supply port 230 by the first partition 222. On the other hand, the second partition 224 forms a second storage chamber 225 b on the front side of the second partition 224 when viewed from the ink supply port 230. The capacity of the first storage chamber 225a is larger than the capacity of the second storage chamber 225b. Capillary passages 227 are formed by providing a gap between the first partition 222 and the second partition 224 to allow capillary action. Therefore, the ink in the first storage chamber 225 a is collected in the capillary passage 227 by the capillary force of the capillary passage 227. Therefore, it is possible to prevent gas or bubbles from entering the second storage chamber 225b. Further, the water level of the ink in the second storage chamber 225b can be gradually and stably lowered. Since the first storage chamber 225a is formed behind the second storage chamber 225b when viewed from the ink supply port 230, after the ink in the first storage chamber 225a is consumed, the second storage chamber 225b of ink is consumed.

インクカートリッジ220Aのインク供給口230側の側壁、すなわち第2の収容室225bのインク供給口230側の側壁には、アクチュエータ106が装着されている。アクチュエータ106は、第2の収容室225b内のインクの消費状態を検知する。アクチュエータ106を、第2の収容室225bの側壁に装着することによって、インクエンドにより近い時点でのインク残量を安定的に検出することができる。更に、アクチュエータ106を第2の収容室225bの側壁に装着する高さを変えることにより、どの時点でのインク残量をインクエンドにするかを、自由に設定することができる。毛管路227によって第1の収容室225aから第2の収容室225bへインクが供給されることにより、アクチュエータ106は、インクカートリッジ220Aの横揺れによるインクの横揺れの影響を受けないので、アクチュエータ106は、インク残量を確実に測定できる。更に、毛管路227が、インクを保持するので、インクが第2の収容室225bから第1の収容室225aへ逆流するのを防ぐ。   The actuator 106 is attached to the side wall of the ink cartridge 220A on the ink supply port 230 side, that is, the side wall of the second storage chamber 225b on the ink supply port 230 side. The actuator 106 detects the ink consumption state in the second storage chamber 225b. By mounting the actuator 106 on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to stably detect the remaining amount of ink at a point closer to the ink end. Furthermore, by changing the height at which the actuator 106 is mounted on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to freely set at which point the remaining amount of ink is used as the ink end. Since the ink is supplied from the first storage chamber 225a to the second storage chamber 225b by the capillary passage 227, the actuator 106 is not affected by the roll of the ink due to the roll of the ink cartridge 220A. Can reliably measure the remaining amount of ink. Furthermore, since the capillary passage 227 holds the ink, the ink is prevented from flowing back from the second storage chamber 225b to the first storage chamber 225a.

インクカートリッジ220Aの上面には、逆止弁228が設けられている。逆止弁228によって、インクカートリッジ220Aが横揺れしたときに、インクがインクカートリッジ220A外部に漏れるのを防ぐことができる。更に、逆止弁228をインクカートリッジ220Aの上面に設置することで、インクのインクカートリッジ220Aからの蒸発を防ぐことができる。インクカートリッジ220A内のインクが消費されて、インクカートリッジ220A内の負圧が逆止弁228の圧力を越えると、逆止弁228が開いて、インクカートリッジ220Aに空気を吸入し、その後閉じてインクカートリッジ220A内の圧力を一定に保持する。   A check valve 228 is provided on the upper surface of the ink cartridge 220A. The check valve 228 can prevent ink from leaking outside the ink cartridge 220A when the ink cartridge 220A rolls. Further, by installing the check valve 228 on the upper surface of the ink cartridge 220A, it is possible to prevent ink from evaporating from the ink cartridge 220A. When the ink in the ink cartridge 220A is consumed and the negative pressure in the ink cartridge 220A exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 is opened, air is sucked into the ink cartridge 220A, and then the ink is closed and the ink is closed. The pressure in the cartridge 220A is kept constant.

図28(C)及び(D)は、逆止弁228の詳細の断面を示す。図28(C)の逆止弁228は、ゴムにより形成された羽根232aを有する弁232を有する。インクカートリッジ220の外部との通気孔233が、羽根232aに対向してインクカートリッジ220に設けられる。羽根232aによって、通気孔233が、開閉される。逆止弁228は、インクカートリッジ220内のインクが減少し、インクカートリッジ220内の負圧が逆止弁228の圧力を越えると、羽根232aが、インクカートリッジ220の内側に開き、外部の空気をインクカートリッジ220内に取り入れる。図28(D)の逆止弁228は、ゴムにより形成された弁232とバネ235とを有する。逆止弁228は、インクカートリッジ220内の負圧が逆止弁228の圧力を越えると、弁232が、バネ235を押圧して開き、外部の空気をインクカートリッジ220内に吸入し、その後閉じてインクカートリッジ220内の負圧を一定に保持する。   28C and 28D show a detailed cross section of the check valve 228. The check valve 228 of FIG. 28C has a valve 232 having a blade 232a formed of rubber. A ventilation hole 233 for the outside of the ink cartridge 220 is provided in the ink cartridge 220 so as to face the blade 232a. The air hole 233 is opened and closed by the blade 232a. When the ink in the ink cartridge 220 decreases and the negative pressure in the ink cartridge 220 exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 opens the blade 232 a to the inside of the ink cartridge 220 and removes external air. The ink cartridge 220 is taken in. A check valve 228 in FIG. 28D includes a valve 232 and a spring 235 formed of rubber. When the negative pressure in the ink cartridge 220 exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 opens the spring 235 by pressing the spring 235, and sucks outside air into the ink cartridge 220 and then closes. Thus, the negative pressure in the ink cartridge 220 is kept constant.

図28(B)のインクカートリッジ220Bは、図28(A)のインクカートリッジ220Aにおいて逆止弁228を設ける代わりに第1の収容室225aに多孔質部材242を配置している。多孔質部材242は、インクカートリッジ220B内のインクを保持すると共に、インクカートリッジ220Bが横揺れしたときに、インクがインクカートリッジ220Bの外部へ漏れるのを防ぐ。   In the ink cartridge 220B of FIG. 28B, a porous member 242 is disposed in the first storage chamber 225a instead of providing the check valve 228 in the ink cartridge 220A of FIG. The porous member 242 holds the ink in the ink cartridge 220B and prevents the ink from leaking out of the ink cartridge 220B when the ink cartridge 220B rolls.

以上、キャリッジに装着される、キャリッジと別体のインクカートリッジにおいて、インクカートリッジ又はキャリッジにアクチュエータ106を装着する場合について述べたが、キャリッジと一体化され、キャリッジと共に、インクジェット記録装置に装着されるインクタンクにアクチュエータ106を装着してもよい。更に、キャリッジと別体の、チューブ等を介して、キャリッジにインクを供給するオフキャリッジ方式のインクタンクにアクチュエータ106を装着してもよい。またさらに、記録ヘッドとインク容器とが一体となって交換可能に構成されたインクカートリッジに、本発明のアクチュエータを装着してもよい。   As described above, the ink cartridge mounted on the carriage is separated from the carriage, and the ink cartridge or the actuator 106 is mounted on the carriage. However, the ink is integrated with the carriage and mounted on the inkjet recording apparatus together with the carriage. The actuator 106 may be attached to the tank. Further, the actuator 106 may be mounted on an off-carriage type ink tank that supplies ink to the carriage via a tube or the like that is separate from the carriage. Furthermore, the actuator of the present invention may be attached to an ink cartridge that is configured so that the recording head and the ink container are integrated and replaceable.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

アクチュエータ106の詳細を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing details of an actuator 106. アクチュエータ106の周辺およびその等価回路を示す図である。It is a figure which shows the periphery of the actuator 106 and its equivalent circuit. インクの密度とアクチュエータ106によって検出されるインクの共振周波数との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between ink density and ink resonance frequency detected by an actuator. アクチュエータ106の逆起電力波形を示す図である。It is a figure which shows the back electromotive force waveform of the actuator. アクチュエータ106の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the actuator. 図5に示したアクチュエータ106の一部分の断面を示す図である。FIG. 6 is a view showing a cross section of a part of the actuator shown in FIG. 5. 図6に示したアクチュエータ106の全体の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the whole actuator 106 shown in FIG. 図5に示したアクチュエータ106の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the actuator shown in FIG. 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the ink cartridge of this invention. 貫通孔1cの他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the through-hole 1c. アクチュエータ660の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the actuator 660. FIG. アクチュエータ670の更に他の実施形態を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing still another embodiment of the actuator 670. モジュール体100を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a module body 100. FIG. 図13に示したモジュール体100の構成を示す分解図である。FIG. 14 is an exploded view showing a configuration of the module body 100 shown in FIG. 13. モジュール体100の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the module body. 図15に示したモジュール体100の構成を示す分解図である。FIG. 16 is an exploded view showing a configuration of the module body 100 shown in FIG. 15. モジュール体100の更に他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the module body. 図13に示したモジュール体100をインク容器1に装着した断面の例を示す図である。FIG. 14 is a view showing an example of a cross section in which the module body 100 shown in FIG. モジュール体100の更に他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the module body. モジュール体100の更に他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the module body. 図1および図2に示したアクチュエータ106を用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録装置の実施形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus using the actuator shown in FIGS. 1 and 2. インクジェット記録装置の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of an inkjet recording device. 図22に示したインクカートリッジ180の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the ink cartridge 180 shown in FIG. インクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180. インクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180. インクカートリッジ180の更に他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180. 図26(C)に示したインクカートリッジ180の他の実施形態を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing another embodiment of the ink cartridge 180 shown in FIG. モジュール体100を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a view showing still another embodiment of an ink cartridge using the module body 100.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・容器
1a・・・底面
1b・・・側壁
1c、940a・・・貫通孔
1d、・・・側面
1e、1f・・・段差部
1g、1h・・・溝
2・・・インク供給口
67・・・板材
68・・・フロート
71・・・接着剤層
78、80、178・・・基板
73、82、圧電振動板
74、75・・・インク吸収体
76・・・パッキン
77・・・カシメ孔
81・・・凹部
100、400,500、700・・・モジュール体
101、401、501・・・液体容器取付部
102・・・基台
104、362・・・リードワイヤ
105、405、505・・・圧電装置装着部
106、650、660、670・・・アクチュエータ
108・・・フィルム
110・・・プレート
112、412、370・・・貫通孔
113・・・凹部
114・・・開口部
116・・・円柱部
160・・・圧電層
162・・・キャビティ
164・・・上部電極
166・・・下部電極
168・・・上部電極端子
170・・・下部電極端子
172・・・補助電極
174・・・圧電素子
176・・・振動板
180・・・インクカートリッジ
181・・・空気供給口
182・・・インク導入部
183・・・インク導入口
184・・・ホルダー
185・・・空気導入口
186・・・ヘッドプレート
187・・・インク供給口
188・・・ノズルプレート
190・・・ノズル
192・・・防波壁
194・・・インク容器
194a・・・底面
194b・・・側壁
194c・・・上面
212・・・隔壁
213、213a、213b・・・収容室
214・・・バッファ
216、216a、216b・・・多孔質部材
220・・・インクカートリッジ
222・・・第1の隔壁
224・・・第2の隔壁
225a・・・第1の収容室
225b・・・第2の収容室
227・・・毛管路
228・・・逆止弁
230・・・インク供給口
232・・・弁
232a・・・羽根
233・・・通気孔
235・・・バネ
242・・・多孔質部材
250・・・キャリッジ
252・・・記録ヘッド
254・・・インク供給針
256・・・サブタンクユニット
258、258'・・・凸部
260、260'・・・弾性波発生手段
262・・・インク室
266・・・膜弁
270・・・弁体
272・・・インクカートリッジ
274・・・容器
274a・・・底面
274b・・・側面
276・・・インク供給口
278・・・凹部
280、280'・・・ゲル化材
282・・・パッキン
284・・・バネ
286・・・弁体
288・・・半導体記憶手段
290・・・容器
290a・・・底面
292、294、296・・・インク室
298、300、302・・・インク供給口
304、306、308・・・ゲル化材
310、312、314・・・凹部
316・・・板材
318・・・フロート
350・・・取付プレート
360・・・液体容器取付部
364・・・モールド部
372・・・シーリング構造
402、502・・・基台
403、503・・・円柱部
404、504・・・リードワイヤ
408、508・・・フィルム
410、510・・・プレート
413、513・・・凹部
414、514・・・開口部
600・・・モールド構造体
606・・・アクチュエータ
610・・・回路基板
612・・・端子
940、941・・・グリーンシート
942、944・・・導電層
944'・・・接続部
947、948・・・スペーサ部材
Δh1、Δh2・・・液面の変化
K・・・インク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container 1a ... Bottom 1b ... Side wall 1c, 940a ... Through-hole 1d, ... Side 1e, 1f ... Step part 1g, 1h ... Groove 2 ... Ink supply Port 67 ... Plate material 68 ... Float 71 ... Adhesive layer 78, 80, 178 ... Substrate 73, 82, Piezoelectric diaphragm 74, 75 ... Ink absorber 76 ... Packing 77 ···················································································· 100 505: Piezoelectric device mounting portion 106, 650, 660, 670 ... Actuator 108 ... Film 110 ... Plate 112, 412, 370 ... Through hole 113 ... Recess 114 ... Opening Part 116 · Cylindrical portion 160 ··· piezoelectric layer 162 ··· cavity 164 ··· upper electrode 166 ··· lower electrode 168 · · · upper electrode terminal 170 ··· lower electrode terminal 172 ··· auxiliary electrode 174 ··· Piezoelectric element 176 ... diaphragm 180 ... ink cartridge 181 ... air supply port 182 ... ink inlet 183 ... ink inlet 184 ... holder 185 ... air inlet 186 ... Head plate 187 ... Ink supply port 188 ... Nozzle plate 190 ... Nozzle 192 ... Wave barrier 194 ... Ink container 194a ... Bottom 194b ... Side wall 194c ... Top 212 ... partition walls 213, 213a, 213b ... storage chamber 214 ... buffer 216, 216a, 216b ... porous member 220 ... ink cart Wedge 222 ... first partition 224 ... second partition 225a ... first storage chamber 225b ... second storage chamber 227 ... capillary passage 228 ... check valve 230 ... Ink supply port 232 ... Valve 232a ... Blade 233 ... Vent hole 235 ... Spring 242 ... Porous member 250 ... Carriage 252 ... Recording head 254 ... Ink Supply needle 256 ... sub tank unit 258,258 '... convex 260,260' ... elastic wave generating means 262 ... ink chamber 266 ... membrane valve 270 ... valve element 272 ... Ink cartridge 274 ... Container 274a ... Bottom 274b ... Side 276 ... Ink supply port 278 ... Recess 280, 280 '... Gelling material 282 ... Packing 284 ... Spring 286 ... Valve 288 ... Semiconductor storage means 290 ... container 290a ... bottom surface 292,294,296 ... ink chambers 298,300,302 ... ink supply ports 304,306,308 ... gel material 310, 312, 314, recess 316, plate material 318, float 350, mounting plate 360, liquid container mounting portion 364, mold portion 372, sealing structure 402, 502, base Tables 403, 503 ... Cylinder portions 404, 504 ... Lead wires 408, 508 ... Films 410, 510 ... Plates 413, 513 ... Recesses 414, 514 ... Openings 600 ... Mold structure 606 ... Actuator 610 ... Circuit board 612 ... Terminals 940, 941 ... Green sheets 942, 944 ... Conductive 944 '... connecting portion 947,948 ... spacer member Delta] hl, [Delta] h2 change in ... liquid level K ... Ink

Claims (3)

液体容器に装着されて前記液体容器の内部の液体の消費状態を検知する圧電装置であって、
開口を有する基板と、
前記開口を覆うように前記基板に積層され振動領域が前記開口によって画定されると共に、前記開口に面する面が液体容器の内部の液体に接触する振動板と、
前記振動板の他方の面の上に積層されて、外部に電気的に結合される下部電極端子に結合された下部電極と、
前記下部電極の上面に積層された圧電層と、
前記圧電層の上面に積層された上部電極と、
一端が前記圧電層および前記上部電極を支持し、他端が外部に電気的に結合される上部電極端子に結合され、前記上部電極と前記上部電極端子とを電気的に結合する補助電極とを備え、
前記圧電層の主要部の面積は前記下部電極の面積よりも大きく、かつ、前記圧電層は前記下部電極を被覆するように形成され、
前記上部電極の主要部の面積は前記下部電極の面積よりも大きく、かつ、前記上部電極は前記下部電極を被覆するように形成され、
前記圧電層の主要部の面積は前記上部電極の面積よりも大きく、かつ、前記圧電層は前記上部電極よりもはみだすように形成されることを特徴とする圧電装置。
A piezoelectric device that is attached to a liquid container and detects a consumption state of the liquid inside the liquid container,
A substrate having an opening;
A vibration plate that is laminated on the substrate so as to cover the opening, a vibration region is defined by the opening, and a surface facing the opening is in contact with the liquid inside the liquid container;
A lower electrode laminated on the other surface of the diaphragm and coupled to a lower electrode terminal electrically coupled to the outside;
A piezoelectric layer laminated on the upper surface of the lower electrode;
An upper electrode laminated on the upper surface of the piezoelectric layer;
One end supports the piezoelectric layer and the upper electrode, the other end is coupled to an upper electrode terminal that is electrically coupled to the outside, and an auxiliary electrode that electrically couples the upper electrode and the upper electrode terminal Bei example,
The area of the main part of the piezoelectric layer is larger than the area of the lower electrode, and the piezoelectric layer is formed so as to cover the lower electrode,
The area of the main part of the upper electrode is larger than the area of the lower electrode, and the upper electrode is formed so as to cover the lower electrode,
The piezoelectric device according to claim 1, wherein an area of a main part of the piezoelectric layer is larger than an area of the upper electrode, and the piezoelectric layer is formed so as to protrude beyond the upper electrode .
前記下部電極と前記圧電層と前記上部電極とにより形成される圧電素子の圧電効果を発生する部分の面積よりも、前記開口の面積は大きいことを特徴とする請求項1に記載の圧電装置。 2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein an area of the opening is larger than an area of a portion that generates a piezoelectric effect of a piezoelectric element formed by the lower electrode, the piezoelectric layer, and the upper electrode. 請求項1又は2記載の圧電装置が装着されたことを特徴とする液体容器。   A liquid container having the piezoelectric device according to claim 1 or 2 attached thereto.
JP2008335167A 1999-05-20 2008-12-26 Piezoelectric device and liquid container Expired - Fee Related JP4715918B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008335167A JP4715918B2 (en) 1999-05-20 2008-12-26 Piezoelectric device and liquid container

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1999139683 1999-05-20
JP13968399 1999-05-20
JP25652299 1999-09-10
JP1999256522 1999-09-10
JP2008335167A JP4715918B2 (en) 1999-05-20 2008-12-26 Piezoelectric device and liquid container

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000146963A Division JP2001146024A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Piezoelectric device, module member and liquid container

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009080135A JP2009080135A (en) 2009-04-16
JP4715918B2 true JP4715918B2 (en) 2011-07-06

Family

ID=39779091

Family Applications (21)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000147056A Expired - Fee Related JP4154833B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid consumption state detection method, liquid container, and ink cartridge
JP2000147057A Pending JP2001147146A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container and liquid consumption detector
JP2000146962A Pending JP2001146023A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147054A Pending JP2001146031A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146963A Withdrawn JP2001146024A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Piezoelectric device, module member and liquid container
JP2000146984A Withdrawn JP2001146028A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid detecting device, liquid container and ink cartridge
JP2000146965A Expired - Fee Related JP3818018B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146967A Expired - Fee Related JP3925038B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147122A Withdrawn JP2001147147A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146964A Expired - Fee Related JP3965865B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Mounting module body for liquid detection, liquid container and ink cartridge
JP2000146969A Expired - Fee Related JP3804401B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid consumption detection method and recording apparatus control method
JP2000146989A Expired - Fee Related JP3965866B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147052A Pending JP2001146030A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Piezoelectric device, module body, liquid container and ink cartridge
JP2005351293A Expired - Fee Related JP4715481B2 (en) 1999-05-20 2005-12-05 Liquid container
JP2006169408A Pending JP2006272972A (en) 1999-05-20 2006-06-19 Liquid container
JP2006195699A Expired - Fee Related JP4240077B2 (en) 1999-05-20 2006-07-18 Liquid consumption state detection method
JP2007004637A Expired - Fee Related JP4161228B2 (en) 1999-05-20 2007-01-12 ink cartridge
JP2007101459A Expired - Fee Related JP4595956B2 (en) 1999-05-20 2007-04-09 Mounting module body for liquid detection, liquid container and ink cartridge
JP2008102141A Expired - Fee Related JP4650517B2 (en) 1999-05-20 2008-04-10 Recording device and liquid container
JP2008144117A Expired - Fee Related JP4600696B2 (en) 1999-05-20 2008-06-02 ink cartridge
JP2008335167A Expired - Fee Related JP4715918B2 (en) 1999-05-20 2008-12-26 Piezoelectric device and liquid container

Family Applications Before (20)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000147056A Expired - Fee Related JP4154833B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid consumption state detection method, liquid container, and ink cartridge
JP2000147057A Pending JP2001147146A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container and liquid consumption detector
JP2000146962A Pending JP2001146023A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147054A Pending JP2001146031A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146963A Withdrawn JP2001146024A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Piezoelectric device, module member and liquid container
JP2000146984A Withdrawn JP2001146028A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid detecting device, liquid container and ink cartridge
JP2000146965A Expired - Fee Related JP3818018B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146967A Expired - Fee Related JP3925038B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147122A Withdrawn JP2001147147A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000146964A Expired - Fee Related JP3965865B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Mounting module body for liquid detection, liquid container and ink cartridge
JP2000146969A Expired - Fee Related JP3804401B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid consumption detection method and recording apparatus control method
JP2000146989A Expired - Fee Related JP3965866B2 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Liquid container
JP2000147052A Pending JP2001146030A (en) 1999-05-20 2000-05-18 Piezoelectric device, module body, liquid container and ink cartridge
JP2005351293A Expired - Fee Related JP4715481B2 (en) 1999-05-20 2005-12-05 Liquid container
JP2006169408A Pending JP2006272972A (en) 1999-05-20 2006-06-19 Liquid container
JP2006195699A Expired - Fee Related JP4240077B2 (en) 1999-05-20 2006-07-18 Liquid consumption state detection method
JP2007004637A Expired - Fee Related JP4161228B2 (en) 1999-05-20 2007-01-12 ink cartridge
JP2007101459A Expired - Fee Related JP4595956B2 (en) 1999-05-20 2007-04-09 Mounting module body for liquid detection, liquid container and ink cartridge
JP2008102141A Expired - Fee Related JP4650517B2 (en) 1999-05-20 2008-04-10 Recording device and liquid container
JP2008144117A Expired - Fee Related JP4600696B2 (en) 1999-05-20 2008-06-02 ink cartridge

Country Status (1)

Country Link
JP (21) JP4154833B2 (en)

Families Citing this family (118)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1283110B1 (en) 2000-05-18 2009-03-04 Seiko Epson Corporation Ink consumption detecting method, and ink jet recording apparatus
ES2261297T3 (en) 2000-06-15 2006-11-16 Seiko Epson Corporation METHOD OF LOADING LIQUID, LIQUID CONTAINER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME.
JP3613192B2 (en) 2001-03-28 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 Liquid quantity monitoring device and liquid consuming device provided with the same
JP3998929B2 (en) * 2001-08-01 2007-10-31 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device and ink cartridge including the same
US7744202B2 (en) * 2002-01-30 2010-06-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
JP2004050824A (en) 2002-05-29 2004-02-19 Seiko Epson Corp Ink jet printer, residual ink quantity detection device and method, and ink cartridge
SG147312A1 (en) 2002-07-18 2008-11-28 Seiko Epson Corp Cartridge and printing apparatus
JP4539054B2 (en) * 2002-08-12 2010-09-08 セイコーエプソン株式会社 Storage container for printing material and detection device therefor
US7201463B2 (en) 2002-08-12 2007-04-10 Seiko Epson Corporation Container for printing material and detector used for container
DE60314947T2 (en) 2002-08-12 2008-04-17 Seiko Epson Corp. Printing material container, detection technique for the information about the printing material in the container and technology for communication between the container and the printing device
JP4373694B2 (en) 2002-08-22 2009-11-25 セイコーエプソン株式会社 Container for printing materials
JP4175065B2 (en) 2002-09-24 2008-11-05 セイコーエプソン株式会社 Cartridge, printing apparatus, and method for exchanging information with cartridge
US7195330B2 (en) 2002-09-25 2007-03-27 Seiko Epson Corporation Liquid container for a liquid ejection device with a vibration sensor for ink level detection
JP2004142379A (en) 2002-10-28 2004-05-20 Seiko Epson Corp Printer
JP3945411B2 (en) * 2003-02-07 2007-07-18 セイコーエプソン株式会社 Consumable containers that can measure the remaining amount of consumables
JP4614142B2 (en) * 2003-02-10 2011-01-19 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid container equipped with the same
CN100371690C (en) * 2003-02-10 2008-02-27 精工爱普生株式会社 Liquid-detecting device and liquid container with the same
EP1593942A4 (en) * 2003-02-10 2007-05-09 Seiko Epson Corp Liquid-detecting device and liquid container with the same
JP3945420B2 (en) 2003-02-26 2007-07-18 セイコーエプソン株式会社 Consumable containers that can measure the remaining amount of consumables
JP2004359274A (en) * 2003-06-03 2004-12-24 Sunpot Co Ltd Liquid tank
CN101054026A (en) * 2003-06-26 2007-10-17 精工爱普生株式会社 Expendables container capable of measuring residual amount of expendables
JP4588796B2 (en) * 2003-11-14 2010-12-01 株式会社リコー Abnormality determination method, and abnormality determination device and image forming apparatus using the same.
DE102005018034A1 (en) 2004-04-19 2005-12-01 Seiko Epson Corp. Liquid sensor and containing liquid container
GB2415662C (en) 2004-07-01 2012-06-27 Seiko Epson Corp Liquid sensor and liquid container including the sensor
JP2006029918A (en) * 2004-07-14 2006-02-02 Seiko Epson Corp Liquid detecting method and system
US7322667B2 (en) 2004-07-14 2008-01-29 Seiko Epson Corporation Liquid detecting method and liquid detecting system
CA2576934C (en) * 2004-09-01 2011-04-19 Seiko Epson Corporation Printing material container
JP4539654B2 (en) * 2004-09-01 2010-09-08 セイコーエプソン株式会社 Printing device
US7459515B2 (en) * 2004-09-15 2008-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Fast-curing modified siloxane compositions
JP4706421B2 (en) * 2004-11-15 2011-06-22 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device for liquid storage container for supplying liquid to liquid consumption device, and liquid storage container incorporating this liquid detection device
JP2006142515A (en) 2004-11-16 2006-06-08 Seiko Epson Corp Method for detecting quantity of liquid, printer and print system
JP4788192B2 (en) * 2005-05-12 2011-10-05 セイコーエプソン株式会社 Container with liquid detection function
CN100584616C (en) 2004-12-13 2010-01-27 精工爱普生株式会社 Container having liquid detecting function
US7461909B2 (en) 2004-12-13 2008-12-09 Seiko Epson Corporation Mounting structure of liquid sensor and liquid container
JP4655617B2 (en) * 2004-12-13 2011-03-23 セイコーエプソン株式会社 Mounting structure of liquid detection device and liquid container
JP4650008B2 (en) * 2005-02-01 2011-03-16 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
JP4710581B2 (en) * 2005-12-12 2011-06-29 セイコーエプソン株式会社 ink cartridge
JP4710583B2 (en) * 2005-12-12 2011-06-29 セイコーエプソン株式会社 ink cartridge
ITTO20060236A1 (en) 2005-03-31 2006-10-01 Seiko Epson Corp CONTAINER WITH LIQUID DETECTION FUNCTION AND RELATIVE SENSOR
JP4613667B2 (en) * 2005-03-31 2011-01-19 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device, liquid container, and manufacturing method of liquid detection device
EP1707379A2 (en) 2005-03-31 2006-10-04 Seiko Epson Corporation Liquid detecting device, liquid container and method of manufacturing liquid detecting device
JP4984429B2 (en) * 2005-05-12 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 Container with liquid detection function
US7552999B2 (en) 2005-03-31 2009-06-30 Seiko Epson Corporation Liquid container and circuit board for liquid container
JP4710584B2 (en) * 2005-12-12 2011-06-29 セイコーエプソン株式会社 ink cartridge
JP4710582B2 (en) * 2005-12-12 2011-06-29 セイコーエプソン株式会社 ink cartridge
CN1915674A (en) 2005-08-16 2007-02-21 精工爱普生株式会社 Liquid container and liquid ejection device
JP4899452B2 (en) * 2005-12-07 2012-03-21 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
JP4677906B2 (en) * 2006-01-16 2011-04-27 セイコーエプソン株式会社 Liquid remaining amount detection device of liquid storage container, liquid storage container, and liquid consumption device
JP4677886B2 (en) * 2005-11-18 2011-04-27 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid storage container including the same
JP4677885B2 (en) * 2005-11-18 2011-04-27 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid storage container including the same
JP4793163B2 (en) 2005-11-30 2011-10-12 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
JP4144637B2 (en) 2005-12-26 2008-09-03 セイコーエプソン株式会社 Printing material container, substrate, printing apparatus, and method for preparing printing material container
JP4720500B2 (en) * 2005-12-28 2011-07-13 セイコーエプソン株式会社 Container with liquid detection function
JP4586804B2 (en) * 2006-01-20 2010-11-24 セイコーエプソン株式会社 Liquid detector
WO2007122794A1 (en) 2006-03-24 2007-11-01 Seiko Epson Corporation Liquid container
US7971976B2 (en) 2006-03-24 2011-07-05 Seiko Epson Corporation Liquid storage container
US7699453B2 (en) 2006-03-24 2010-04-20 Seiko Epson Corporation Liquid storage container
JP2008037097A (en) * 2006-07-10 2008-02-21 Seiko Epson Corp Liquid-supplying system and liquid-consuming apparatus
US7990679B2 (en) * 2006-07-14 2011-08-02 Dais Analytic Corporation Nanoparticle ultracapacitor
JP4400647B2 (en) * 2006-07-28 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
WO2008018176A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Seiko Epson Corporation Liquid container and liquid consuming device
DE102007037912A1 (en) 2006-08-11 2008-04-24 Seiko Epson Corp. Liquid injection method and liquid container
KR100936840B1 (en) 2006-08-11 2010-01-14 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Liquid injecting method and liquid container
JP4356717B2 (en) 2006-08-11 2009-11-04 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
CA2660430A1 (en) 2006-08-11 2008-02-14 Seiko Epson Corporation Liquid injecting method and liquid container
JP4321565B2 (en) 2006-08-12 2009-08-26 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
EP1931089B1 (en) 2006-12-04 2014-05-07 NTT DoCoMo, Inc. Radio communication apparatus and radio communication method
EP1974925B1 (en) 2007-03-30 2011-06-15 Seiko Epson Corporation Liquid detection device, liquid container using the same, and method of producing liquid detection device
JP4924176B2 (en) 2007-04-23 2012-04-25 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid ejection device
JP4952356B2 (en) 2007-04-23 2012-06-13 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device, liquid ejection device, and liquid detection method
JP2007335878A (en) * 2007-06-27 2007-12-27 Seiko Epson Corp Piezoelectric device and ink cartridge provided with the same
US7758138B2 (en) 2007-10-01 2010-07-20 Seiko Epson Corporation Liquid jetting apparatus and control method configured to reduce effects of electrical fluctuations
JP5151372B2 (en) 2007-10-01 2013-02-27 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejecting apparatus and method for controlling liquid ejecting apparatus
JP5088193B2 (en) 2007-10-16 2012-12-05 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
JP4985302B2 (en) 2007-10-16 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid container using the same
JP5286759B2 (en) 2007-11-30 2013-09-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid container using the same
JP5104386B2 (en) 2008-02-21 2012-12-19 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejector
JP5326618B2 (en) * 2008-03-12 2013-10-30 セイコーエプソン株式会社 Liquid detection device and liquid container using the same
JP5088694B2 (en) * 2008-05-26 2012-12-05 セイコーエプソン株式会社 Liquid container and manufacturing method thereof
JP2009012483A (en) * 2008-10-08 2009-01-22 Seiko Epson Corp Ink for ink-jet recording
JP5417918B2 (en) * 2009-03-17 2014-02-19 セイコーエプソン株式会社 Functional liquid replacement method for liquid droplet ejection device and liquid droplet ejection device
JP5577615B2 (en) 2009-04-01 2014-08-27 セイコーエプソン株式会社 Liquid consumption system, liquid consumption apparatus, liquid supply unit, and method for managing the remaining amount of liquid stored in the liquid supply unit
JP5233801B2 (en) 2009-04-01 2013-07-10 セイコーエプソン株式会社 Storage device, host circuit, substrate, liquid container, method of transmitting data stored in nonvolatile data storage unit to host circuit, host circuit, and system including storage device detachable from host circuit
JP5663843B2 (en) 2009-04-01 2015-02-04 セイコーエプソン株式会社 Storage device, substrate, liquid container, control method of nonvolatile data storage unit, system including host circuit and removable storage device
JP5482275B2 (en) 2009-04-01 2014-05-07 セイコーエプソン株式会社 Storage device, substrate, liquid container, method for receiving data to be written to data storage unit from host circuit, and system including storage device electrically connectable to host circuit
CN101859235B (en) 2009-04-01 2013-09-18 精工爱普生株式会社 System having plurality of memory devices and data transfer method for the same
US8782326B2 (en) 2009-04-01 2014-07-15 Seiko Epson Corporation Memory device and system including a memory device electronically connectable to a host circuit
JP5556371B2 (en) 2010-05-25 2014-07-23 セイコーエプソン株式会社 Storage device, substrate, liquid container, method for receiving data to be written to data storage unit from host circuit, and system including storage device electrically connectable to host circuit
JP5461337B2 (en) * 2010-07-29 2014-04-02 理想科学工業株式会社 Inkjet printer and ink circulation method thereof
CN102442075B (en) 2010-09-30 2014-12-03 兄弟工业株式会社 Ink cartridge and recording apparatus
JP5891690B2 (en) 2010-09-30 2016-03-23 ブラザー工業株式会社 Recording device
JP5796443B2 (en) 2010-09-30 2015-10-21 ブラザー工業株式会社 Ink cartridge and recording apparatus
JP6168724B2 (en) * 2012-02-14 2017-07-26 株式会社ミマキエンジニアリング Ink storage device
US8646860B1 (en) * 2012-07-23 2014-02-11 Xerox Corporation Piezoelectric sensor arrangement for sensing fluid level in small volume and irregular shape reservoirs
JP2014145715A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Yazaki Corp Liquid level detection device and liquid level detection system including the same
US9897347B2 (en) * 2013-03-15 2018-02-20 Thomas Scott Breidenbach Screw-in geothermal heat exchanger systems and methods
US10151618B2 (en) * 2014-01-24 2018-12-11 Versum Materials Us, Llc Ultrasonic liquid level sensing systems
JP6372234B2 (en) * 2014-08-11 2018-08-15 セイコーエプソン株式会社 Liquid container
JP6528564B2 (en) * 2014-08-29 2019-06-12 セイコーエプソン株式会社 Liquid supply unit
JP6508569B2 (en) * 2015-03-31 2019-05-08 ブラザー工業株式会社 Inkjet printer
JP6157658B2 (en) * 2015-05-13 2017-07-05 キヤノン株式会社 Liquid storage container and recording apparatus for mounting liquid storage container
CN106142848B (en) 2015-05-13 2018-02-02 佳能株式会社 Liquid container and the tape deck for being provided with liquid container
WO2017023809A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-09 Kateeva, Inc. Ink delivery systems and methods
JP6759624B2 (en) * 2016-02-25 2020-09-23 セイコーエプソン株式会社 Detachable body for printing equipment
JP6666791B2 (en) * 2016-05-19 2020-03-18 ヤマハ発動機株式会社 Coating agent remaining amount check device, coating device, coating agent remaining amount checking method
JP2018079589A (en) 2016-11-14 2018-05-24 セイコーエプソン株式会社 Liquid detector and liquid container
KR102614074B1 (en) * 2016-12-05 2023-12-14 주식회사 탑 엔지니어링 Inkjet type liquid dispensing module
JP6922216B2 (en) * 2016-12-28 2021-08-18 ブラザー工業株式会社 Image recording device
JP6919230B2 (en) 2017-02-28 2021-08-18 ブラザー工業株式会社 Image recording device
JP6922258B2 (en) * 2017-03-02 2021-08-18 セイコーエプソン株式会社 Ink replenishment container and ink replenishment system
US10493765B2 (en) 2017-03-27 2019-12-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid cartridge capable of reducing leakage of liquid from liquid storage chamber
JP6950228B2 (en) * 2017-03-27 2021-10-13 ブラザー工業株式会社 Liquid cartridges and systems
JP6681031B2 (en) * 2017-05-23 2020-04-15 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus and image forming system
TWI614192B (en) * 2017-06-16 2018-02-11 瀚宇彩晶股份有限公司 Liquid containing barrel
CN107284022A (en) * 2017-07-18 2017-10-24 浙江乐佳机电有限公司 One kind is applied on embroidery machine and the accurate adjustable Spraying-drawing apparatus of nozzle angle
EP3626621B1 (en) 2018-09-21 2021-07-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrostatic atomizing apparatus and electrostatic atomizing method
KR20200117199A (en) * 2019-04-03 2020-10-14 캡시스템(주) Chemical supply system for inkjet printer used in manufacturing display
CN109955598A (en) * 2019-04-26 2019-07-02 南安富诚阁工业设计有限公司 A kind of printing consumables print cartridge with surplus display function and anti-ink residue

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5947829U (en) * 1982-09-24 1984-03-30 富士電気化学株式会社 Liquid level sensor case
JPH0964682A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd Resonator device and method for adjusting its frequency
JPH09272202A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2000043266A (en) * 1998-07-24 2000-02-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Ink jet printer head

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5639413A (en) * 1979-09-10 1981-04-15 Ricoh Co Ltd Ink detector for ink jet recorder
JPS59187227A (en) * 1984-03-13 1984-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Level detector
JP2594912B2 (en) * 1986-02-12 1997-03-26 キヤノン株式会社 Ink cartridge and recording device
JPH0789075B2 (en) * 1987-02-10 1995-09-27 松下電器産業株式会社 Piezoelectric water level detector
JP2933347B2 (en) * 1989-03-20 1999-08-09 ヒューレット・パッカード・カンパニー Inkjet print head
JPH03169642A (en) * 1989-11-30 1991-07-23 Canon Inc Inkjet recording apparatus
JPH04187448A (en) * 1990-11-21 1992-07-06 Seiko Epson Corp Ink cartridge
JP3165802B2 (en) * 1991-01-18 2001-05-14 キヤノン株式会社 Ink jet recording device
JPH0538814A (en) * 1991-01-19 1993-02-19 Canon Inc Recording head unit, recording head cartridge, recording device mountable with them and manufacture of recording head
JPH0557628U (en) * 1991-12-27 1993-07-30 エヌオーケー株式会社 Liquid level sensor
JPH06155758A (en) * 1992-11-25 1994-06-03 Seiko Epson Corp Ink jet recording apparatus
JP3213431B2 (en) * 1993-04-12 2001-10-02 キヤノン株式会社 Ink jet recording apparatus and ink remaining amount detecting method
JPH07137276A (en) * 1993-06-29 1995-05-30 Canon Inc Ink jet recorder
JPH07171955A (en) * 1993-12-17 1995-07-11 Canon Inc Ink jet recording head and apparatus
JP3340261B2 (en) * 1994-10-07 2002-11-05 能美防災株式会社 Fire detector
JPH08197743A (en) * 1995-01-27 1996-08-06 Fujitsu Ltd Ink cartridge
JPH08310007A (en) * 1995-05-19 1996-11-26 Oki Data:Kk Serial printer
JPH0933318A (en) * 1995-07-20 1997-02-07 Genshiryoku Eng:Kk Ultrasonic liquid level measuring method
JP3303003B2 (en) * 1995-09-21 2002-07-15 富士写真フイルム株式会社 Ink jet recording device
JPH09156123A (en) * 1995-12-04 1997-06-17 Brother Ind Ltd Printer
WO1997023352A1 (en) * 1995-12-25 1997-07-03 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus for ink cartridge
JPH09267488A (en) * 1996-03-29 1997-10-14 Brother Ind Ltd Ink jet recorder
JP3576352B2 (en) * 1996-05-27 2004-10-13 キヤノンファインテック株式会社 Inkjet printing equipment
JPH10175312A (en) * 1996-12-18 1998-06-30 Canon Inc Apparatus and method for detecting residual amount of ink, ink jet recording apparatus, and recording medium having control program for detecting residual amount of ink recorded thereon
JPH10232157A (en) * 1997-02-19 1998-09-02 Canon Inc Sensor for inspecting remaining amount of liquid and liquid discharging device
JPH10305590A (en) * 1997-05-08 1998-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sensor for detecting amount of remaining ink
US6227643B1 (en) * 1997-05-20 2001-05-08 Encad, Inc. Intelligent printer components and printing system
JPH10329315A (en) * 1997-06-03 1998-12-15 Canon Inc Printer
JPH11277761A (en) * 1998-03-31 1999-10-12 Brother Ind Ltd Apparatus for detecting quantity of ink remaining in recording apparatus or the like

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5947829U (en) * 1982-09-24 1984-03-30 富士電気化学株式会社 Liquid level sensor case
JPH0964682A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd Resonator device and method for adjusting its frequency
JPH09272202A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2000043266A (en) * 1998-07-24 2000-02-15 Samsung Electro Mech Co Ltd Ink jet printer head

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001146031A (en) 2001-05-29
JP2006272972A (en) 2006-10-12
JP3965866B2 (en) 2007-08-29
JP2008201142A (en) 2008-09-04
JP3804401B2 (en) 2006-08-02
JP4715481B2 (en) 2011-07-06
JP4161228B2 (en) 2008-10-08
JP4650517B2 (en) 2011-03-16
JP2001147145A (en) 2001-05-29
JP2008230248A (en) 2008-10-02
JP2001146024A (en) 2001-05-29
JP2001146026A (en) 2001-05-29
JP4240077B2 (en) 2009-03-18
JP4154833B2 (en) 2008-09-24
JP2001147146A (en) 2001-05-29
JP2001146030A (en) 2001-05-29
JP4595956B2 (en) 2010-12-08
JP2001146025A (en) 2001-05-29
JP2001146019A (en) 2001-05-29
JP2001146023A (en) 2001-05-29
JP2006088710A (en) 2006-04-06
JP3965865B2 (en) 2007-08-29
JP3818018B2 (en) 2006-09-06
JP2006327203A (en) 2006-12-07
JP3925038B2 (en) 2007-06-06
JP2001146028A (en) 2001-05-29
JP2001146029A (en) 2001-05-29
JP4600696B2 (en) 2010-12-15
JP2009080135A (en) 2009-04-16
JP2001147147A (en) 2001-05-29
JP2001146027A (en) 2001-05-29
JP2007106130A (en) 2007-04-26
JP2007192838A (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4715918B2 (en) Piezoelectric device and liquid container
KR100421695B1 (en) Liquid detection piezo-electric device, liquid container and mounting module member
JP3797535B2 (en) Liquid container
JP3998929B2 (en) Piezoelectric device and ink cartridge including the same
JP4029544B2 (en) Liquid container
JP3982151B2 (en) Liquid container
JP2002154216A (en) Ink jet recorder and control device therefor
JP2002154222A (en) Ink-jet recording device and controlling unit for the device
JP4150158B2 (en) Liquid consumption state detector
JP3804855B2 (en) Liquid consumption state detector
JP3925534B2 (en) Piezoelectric device and ink cartridge including the same
JP2007335878A (en) Piezoelectric device and ink cartridge provided with the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090115

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100831

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees