TW514964B - Solid semiconductor element, ink tank, ink jet recording apparatus provided with ink tank, liquid information acquiring method and liquid physical property change discriminating method - Google Patents

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514964 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 _五、發明説明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明係關於一種半導體元件，其具有偵測環境資訊 ，和傳送/顯示此資訊至外側或根據此資訊調整環境之功 能，和使用此半導體元件以獲得液體資訊和辨識液體之物 理性質改變之方法。 再者，本發明係關於一種具有偵測墨槽內側資訊（如 墨殘餘量，壓力等），和傳送/顯示此資訊至外側之功能 之裝置，具有根據此資訊調整環境之功能之裝置，提供有 此元件之墨槽，和具有可拆離接附於此之墨槽之噴墨記錄 裝置，如傳真機，和影印機。 相關技藝之說明 在習知用以經由設置在一記錄頭中之多數噴嘴噴® 5 以安裝於此之具有記錄頭之載具相對於一紙掃瞄，和以 圖樣形成一影像之噴墨記錄裝置中，設置有含記錄墨；^ ^ 槽，和墨槽之墨經由墨供應路徑供應至記錄頭。於此，^ 實際引用用以偵測墨槽之墨殘餘量之墨殘餘量偵測裝鬣^ 且提出各種建議。 例如，圖1所示，日本專利第6 — 1 4 3 6 0 7號^ 所揭示之裝置包括設置在塡充以非導電墨之墨槽7 0 1；^ 內底表面上之兩（一對）電極7 0 2 ,和一浮動構件 7 0 3浮動在墨槽7 0 1之墨表面上。兩電極7 0 2連接 至用以偵測介於電極間之導電狀態之偵測器（未顯示）。 本纸張尺度適用中.國國I標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） m —tf · ,----------Μη, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線； .4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（2 ) " 再者，在浮動構件703上，一電極704設置以相對電 極702。當墨槽701之墨耗盡時，浮動構件703之 位置下降，和電極704接觸電極702。而後，偵測器 偵測介於電極7 0 2間之導電狀態。藉此，如偵測到在墨 槽7 0 1中無墨時，則停止噴墨記錄頭7 〇 5之操作。 再者，依照日本專利第2947245號案，其揭示 一種噴墨印刷墨匣8 0 5。如圖2所示，墨匣之下部份向 者底表面形成漏斗形，兩導體8 0 1，8 0 2設置在底表 面上，和一比重小於墨8 0 3之金屬球8 0 4設置在墨匣 中。以此構造，當墨8 0 3耗損和降低時，墨8 0 3之液 面下降。因此，浮動在墨803表面上之金屬球804之 位置亦下降。當墨8 0 3之液面降低至墨匣殼之底面時， 金屬球8 0 4接觸兩導體8 0 1 , 8 0 2。而後，導體 8 0 1，8 0 2變成導電且電流流經其間。當偵測到流動 電流時，可偵測墨耗盡狀態。當偵測墨耗盡狀態時，則通 知使用者指示墨耗盡狀態之資訊。 在前述任一構造中，藉由偵測設置在墨槽中之電極間 之導通而偵測墨是否存在。因此，需要設置一偵測電極在 墨槽中。此外，當在墨槽中仍有墨時，需防止電流在電極 間經由墨而流動。因此，在墨成份中不能使用金屬離子， 或需對使用之墨加上其它限制。 再者，在前述之構造中，只可偵測墨之存在與否，而 其它墨槽內側資訊則無法通知至外側。例如，墨殘餘量， 墨槽中之壓力資訊，和墨物理性質變化等皆是以穩定釋放 本紙張尺度適用中國國€標準（〇灿）八4規格（210父297公釐) 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 ___B7___ 五、發明説明（3 ) 量恆定的操作噴墨頭之重要參數。對於墨槽而言，所需求 的是外側噴墨記錄裝置受通知槽內壓力隨著在墨槽中之墨 耗盡實時恆定的改變，或墨物理性質之改變可傳送至外側 〇 再者，墨槽之另一需求爲在墨槽中所偵測之資訊單向 的傳送至外側，和內側資訊可回應來自外側之需求而雙向 的改變。 爲了發展上述之墨槽，本發明人委由Ball Semiconductor公司製造一球半導體，其爲以1 m m直徑形 成在矽球之球表面上之半導體積體電路。此球半導體具有 一球形。因此，當半導體容納在墨槽中時，環境資訊之偵 測和與外側之資訊之雙向交換可預期有效率得執行如同一 平面形。但是，當硏發具有此功能之半導體時，只發現經 由電接線互相連接球半導體之技術（參見美國專利第 5 8 7 7 9 4 3號案）。因此，需要發展一元件本身具有 上述之功能。再者，爲了有效的應用此元件至墨槽，亦有 一些潛在之問題。 首先，供應用以致動容納在墨中之元件之動力。當用 以啓動元件之動力源設置在墨槽中時，會使墨槽尺寸變大 。即使當動力源設置在槽外，亦需要連接動力源至元件之 機構。墨槽製造成本增加，墨匣變成較貴，和元件必須以 非接觸方式從外側啓動。 其次，元件有時需浮動在墨槽之墨表面上或在墨中與 墨表面成預定距離處。例如，爲了監視在墨槽中之隨時間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-6- 514964 A7 —____B7___ 五、發明説明（4 ) 之^負壓夏之起伏和墨耗盡間之關係，兀件最好設置在墨表 面。但是，由於元件乃由具有比重大於水之矽形成，其一 般難以浮在墨上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三，在一彩色印表機中，需要個別且獨立的獲得墨 槽內側資訊以回應來自外側對於相關顏色墨之詢問，和傳 送此資訊。 第四，在實際使用之噴墨頭之墨槽之模式中，一容器 區分成第一室，其中容納以大氣連接狀態之相關於噴墨記 錄頭用以產生所需負壓之多孔或纖維負壓產生構件，和第 二室，其中容納一記錄液體。一連接路徑設置在容器中用 於分隔第一和第二室之壁之底部份中。此槽具有大墨儲存 量且，相較於只由容納負壓產生構件之一室構成之槽而言 ，可有效的穩定負壓相對於噴墨記錄頭。因此，在前述以 兩室構成之墨槽中，特別需要使墨槽具有如墨槽中之墨殘 餘量，物理性質改變，和內側壓力狀態等資訊可雙向與外 側交換之功能之墨槽。 ’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明槪要 本發明之目的乃在提供一種固態半導體元件，其可非 常有效的偵測關於液體之資訊且和外側雙向的交換資訊。 本發明之另一目的乃在提供一種固態半導體元件，其 可實時偵測在墨槽中之詳細資訊且可與外側噴墨記錄裝置 雙向交換資訊，一種提供有此半導體元件之墨槽，和提供 有此墨槽之噴墨記錄裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 514964 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之又一目的乃在提供一種方法，其中可隨著時 間偵測在墨槽中之墨狀態改變（P Η改變，濃度改變，密 度改變）。再者，於此提供一種指示外側此裝置無法使用 在具有供應至此之墨之頭中和限制裝置之使用之方法。 再者，當偵測到密度改變時，亦可預期墨黏度和表面 張力改變量。因此，本發明之另一目的乃在提供一種設定 最佳頭驅動條件和保持一穩定釋放性質之方法。 此外，本發明之一目的乃在提供一種具有固態半導體 元件之液體容器，其中可偵測液體化學性質資訊（Ρ Η改 變，濃度改變，密度改變）和物理性質資訊（液體黏度， 表面張力，負壓量），且所偵測到之資訊可與外側雙向的 交換，和可調整槽內狀態（負壓調整），和提供有此液體 容器之液體釋放記錄裝置。 爲了達成上述目的，依照本發明，於此提供一種固態 半導體元件，其設置以接觸一液體，該元件包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 資訊獲取（通訊）機構，用以獲取該液體之化學性質 資訊，包括至少氫離子濃度註標，濃度，和該液體之密度 之一； ， 資訊傳送機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 傳送機構。 本發明之固態半導體元件設置以接觸當成欲獲取資訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 Α7 Β7 五、發明说明（6 ) 之目標之液體。在此狀態中，資訊獲取機構獲取關於液體 之資訊，和資訊像送機構傳送資訊至外側。用以操作資訊 獲取機構和資訊傳送機構之能量乃藉由能量轉換機構轉換 來自外側之能量爲與該能量不同型式之能量而得。由於固 態半導體元件具有獲取關於液體資訊和傳送此資訊至外側 之功能，此資訊可三維的獲取和傳送。因此，相較於使用 平:面半導體元件，由於在資訊之獲取和傳送方向上極少限 制，關於液體之資訊可極有效的獲取和傳送至外彻1 ° 此元件進一步包含資訊儲存機構，用以儲存與所獲取 資訊比較之資訊；和辨識機構，用以比較由該資訊獲取機 構所獲取之資訊和儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，以 辨識傳送該資訊至外側之需要。因此，當需要時，所獲得 資訊可傳送至外側。再者，當添加用以接收來自外側之訊 號之接收機構時，可獲取資訊以回應該接收訊號，與儲存 資訊比較之結果乃和所獲取資訊一起傳送至外側，和訊號 可相對於外側裝置雙向的傳送/接收。 關於液體之資訊包括例如液體之p Η値和壓力，和當 液體容納在容器中時特別包括在容器中之液體殘餘量。爲 了獲得液體殘餘量，固態半導體元件最好設置在液面上浮 動或在液體中，且此構成亦包括一中空部份。 本發明之固態半導體元件最好使用以獲得關於在噴墨 記錄領域中之記錄墨之資訊。記錄墨一般容納在墨槽中。 當執行高品質記錄時，重要的是獲得關於在墨槽中之墨之 資訊。· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 一~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-9- 514964 A 7 B7 五、發明説明（7 ) 因此，本發明之墨槽容納欲供應至用以釋放墨之釋放 頭之墨，和本發明之固態半導體元件設置以接觸該墨。固 態半導體元件之數目可爲一個或多個。當設置多數固態半 導體元件時，相關元件可獲得不同資訊，或互相交換資訊 〇 再者，依照本發明，於此提供一種墨槽，其包含供應 至噴墨頭以噴墨之墨，該墨槽包含： 資訊獲取機構，用以獲取該墨之化學性質資訊，包括 至少氫離子濃度註標，濃度，和該墨之密度之一； 資訊傳送機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 傳送機構。 本發明之噴墨記錄裝置提供有用以噴墨之噴墨頭，和 本發明之墨槽，其中包含有供應至噴墨頭之墨。 依照本發明，於此提供一種液體改變資訊獲取方法， 其使用設置以接觸一液體之一固態半導體元件，該元件包 含： 資訊獲取機構，用以獲取關於該液體之資訊； 資訊傳送機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 ____ B7_ 五、發明説明（8 ) 傳送機構。 再者，依照本發明，於此提供一種液體物理性質改變 判斷方法，其使用設置以接觸一液體之一固態半導體元件 ，該元件包含： 資訊獲取機構，用以獲取關於該液體之資訊； 辨識機構，用以根據由該資訊獲取機構所獲取之資訊 和一預先儲存資料表而辨識一液體物理性質改變； 資訊傳送機構，用以顯示或傳送由該辨識機構所獲得 之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構，該辨識 機構，和該資訊傳送機構。 依照前述之方法，可隨時間偵測液體物理性質改變。 例如，當因使用而可能產生一缺點時，可通知外側以限制 此使用。特別的，當在墨槽中使用時，需評估如墨之液體 之黏度和表面張力改變量，和可設定最佳記錄頭驅動條件 〇 再者，依照本發明，於此提供一種隨時間獲取關於液 體之資訊之辨識方法，和從指示隨時間關於液體之資訊改 變之資訊評估液體之改變量， 其中可辨識關於液體之異常改變資訊。 例如，容納在墨槽中之墨量通常隨著耗損而線性降低 ，但是卻會因爲補充而快速增加，或墨成份改變。依照此 方法，其可判斷爲異常改變資訊。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-11 - 514964 A7 B7 五、發明説明（9 ) 爲了達成上述目的，依照本發明，於此提供一種固態 半導體元件，包含： 接收和能量轉換機構，用以以非接觸方式接收來自外 側之電磁波之訊號，和以電磁感應轉換該電磁波爲一動力 資訊獲取機構，用以獲取外側環境資訊； 資訊儲存機構，用以儲存與由該資訊獲取機構所獲取 之資訊比較之資訊； 辨識機構，用以比較由資訊獲取機構所獲取之資訊和 儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，和當由該接收和能量 轉換機構所接收之電磁波之訊號滿足一預定響應條件時， 辨識用於資訊傳送之需要；和 資訊傳送機構，用以當該辨識機構辨識資訊傳送之需 要時，顯示或傳送由該資訊獲取機構所獲取之資訊至外側 其中該資訊獲取機構，該資訊儲存機構，該辨識機構 ，和該資訊傳送機構由該接收和能量轉換機構所轉換之能 量所操作。 電磁感應頻率或通訊協定可使用當成該響應條件。 關於資訊傳送機構方面，由該接收和能量轉換機構所 轉換之動力轉換爲一磁場，一光，一形狀，一顏色，一無 線電波，或一聲音當成用以顯示或傳送資訊至外側之能量 〇 該接收和能量轉換機構包含一導體線圈和一振盪電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) * II I J— . 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 514964 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 用以藉由與外側諧振電路之電磁感應而產生動力。 在此例中，該導體線圏形成以捲繞該固態半導體元件 之外表面。 再者，該元件最好包含一中空部份以在一液體表面上 或在液體中之預定位置中浮動。在此例中，在液體中浮動 之固態半導體元件之重心位在元件之中央下方。浮動元件 最好穩定的搖擺而未在液體中轉動。該固態半導體元件之 穩定中心最好固定的位在固態半導體元件之重心上方。 再者，依照本發明，於此提供一種墨槽，其中設置至 少一固態半導體元件。 在此例中，該固態半導體元件之響應條件最好與在墨 槽中之墨不同。具體而言，該固態半導體元件之響應條件 .與在墨槽中之墨顏色，墨之顏色材料濃度，或墨物理性質 不同。‘· 此外，依照本發明，於此提供一種噴墨記錄裝置，其 中設置·有多數墨槽。 在此例中，噴墨記錄裝置最好包含通訊機構，用以相 關於在每一墨槽中之固態半導體元件而傳送/接收電磁波 。再者，可使用具有一諧振電路用以發射電磁波之通訊機 構。 再者，依照本發明，於此提供一種通訊系統，其中使 用一固態半導體元件，包含：多數液體容器，其中設置相 關固態半導體元件；一振盪電路，其形成在該固態半導體 元件中且提供一導體線圈；資訊獲取機構，用以獲取在容 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格（210X297公嫠） ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、aT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 514964 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（11 ) 器中之資訊；接收機構，用以接收來自外側之訊號；資訊 傳送機構，用以當滿足預定響應條件時，傳送資訊至外側 ;一外側響應電路，設置在該多數液體容器外，用以相關 於該固態半導體元件之振盪電路，藉由電磁感到而產生一 動力；和外側通訊機構，用以雙向的與該固態半導體元件 之接收機構和資訊通訊機構通訊。 在此例中，響應條件容許電磁感應頻率或通訊協定互 相不同。 再者，在液體中浮動之固態半導體元件之重心位在元 件之中央下方。且浮動元件最好穩定的搖擺而未在液體中 轉動。該固態半導體元件之穩定中心最好固定的位在固態 半導體元件之重心上方。 如上所述，當電磁波之訊號從外側以非接觸方式應用 至固態半導體元件時，接收和能量轉換機構轉換電磁波爲 動力，和資訊獲取機構，辨識機構，資訊儲存機構，和資 訊傳送機構由此轉換動力所啓動。當由接收和能量轉換機 構所接收之電磁波訊’號滿足預定響應條件時，辨識機構使 資訊獲取機構獲取元件環境資訊，比較所獲取之資訊和儲 存在資訊儲存機構中之相關資訊，和辨識資訊傳送之需求 。再者，當判斷需要資訊傳送時，辨識機構使資訊傳送機 構傳送所獲取資訊至外側。 以此方式，由於固態半導體兀件具有只在來自外側之 電磁波訊號滿足預定響應條件時獲取環境資訊和傳送此資 訊至外側之功能，因此相關元件之環境資訊可獨立的獲取 ^^張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） 一 ' -14- m fel·— _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（12 ) 。再者，由於資訊可三維的獲取/傳送，相較於平面半導 體元件之使用，資訊傳送之方向較無限制。因此，可有效 的獲取環境資訊並傳送至外側。 再者，由於至少一固態半導體元件設置在墨槽中，關 於容納在墨槽中之墨，和在墨槽中之壓力等資訊可實時的 傳送至外側，如至噴墨記錄裝置。如此，藉由控制在墨槽 中之負壓量，其隨著任一時間之墨耗損而改變，可有效的 穩定墨噴射。 特別的，對於設置有相關固態半導體元件之多數墨槽 而言，只有當所接收之電磁波訊號滿足預定響應條件時， 可獲取資訊以回應所接收訊號，和與儲存資訊之比較/辨 識結果乃和所獲取資訊一起傳送至外側。因此，當對於每 .一槽之響應條件改變時，可獨立的獲得相關墨槽之資訊。 因此，使用者可更換墨已用完之墨槽而毫無問題。 再者，在此構造中，用以操作固態半導體元件之動力 以非接觸方式供應。因此，於此無需設置一動力源以啓動 在墨槽中之元件，或連接動力供應線至外側。此構造可使 用在難以設置一接線以直接連接至外側之處。 例如，當振盪電路之導體線圏形成以捲繞固態半導體 元件之外表面時，藉由相對於外側諧振電路之電磁感應可 在導體線圈中產生動力，和動力可以非接觸方式供應至元 件。 在此例中，由於線圈捲繞元件之外表面，線圈之感應 尺寸會依照墨槽中之墨殘餘量，墨濃度，和墨P Η値而改 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ' 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 ___B7 五、發明説明（13 ) 變。因此，由於振盪電路之振盪頻率依照感應變化而改變 ，因此根據振盪頻率之改變而可偵測到在墨槽中之墨殘餘 量等。 再者，由於固態半導體元件具有中空部份以在液體中 浮動，和元件之重心設置在元件中央下方，因此，安裝在 噴墨記錄裝置上之墨槽和記錄頭可序列的操作。即使當在 墨槽中之墨垂直和水平的搖擺，此元件亦可穩定的浮在墨 槽之墨中，且可準確的偵測關於墨，和在槽中之壓力等資 訊。此外，形成在元件上之振盪電路之線圈相對於外側諧 振電路之線圈保持在穩定位置，因此亦可固定的致能穩定 雙向通訊。 再者，依照本發明，於此提供一種液體容器，其中容 .納有供應至用以噴出液滴之液體噴射頭之墨，該液體容器 包含：第一室，其部份連接至大氣，且其中容納有用以吸 收液體之吸收劑；第二室，其由外側封閉，且其中容納該 \液體；一連接路徑，其設置在容器之底部份附近，用以連 接第一室至第二室；和一供應埠，其設置在第一室中，且 液體經此供應至液體噴射頭。第一監視機構，其設置在第 一室中，用以監視第一室之液體量。一流速調整裝置，其 設置在連接路徑中，用以依照來自第一監視機構之資訊而 調整該連接路徑之流速。 在此例中，用以監視第二室之液體量之第二監視機構 設置在第二室中，且該流速調整裝置最好依照來自第二監 視機構之資訊而控制。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-16- 514964 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於第一監視機構方面，最好使用第一固態半導體元 件，其包含：一壓力偵測機構用以偵測液體之壓力起伏； 資訊傳送機構用以傳送由壓力偵測機構所獲得之壓力資訊 至該流速調整裝置；和能量轉換機構用以轉換從外側施加 之能量爲與所施加能量不同之能量，以操作該壓力偵測機 構和該資訊傳送機構。該固態半導體元件無需動力接線， 且可自由的設置在任何位置而毫無限制。 特別的，該第一固態半導體元件當從第二室供應至第 一室之液體可能中斷時最好設置在第一室之液體表面上方 ，且在可偵測到壓力起伏之位置中。當元件設置在此位置 時，可事先偵測到液體供應之中斷。 該流速調整裝置最好爲第二固態半導體元件，其包含 :至少一接收機構，用以接收來自第一監視機構之壓力資 訊；一開/關閥，其操作以回應該接收壓力資訊；和能量 轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施加能量不 同之能量，以操作該接收機構和該開/關閥。因爲無需動 力接線，此元件可設置在即使相當窄的位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，該第二監視機構最好爲第三固態半導體元件， 其包含：至少一殘餘量偵測機構，用以偵測液體殘餘量； 資訊傳送機構，用以傳送由殘餘量偵測機構所獲得之殘餘 量資訊至該流速調整裝置；和能量轉換機構，用以轉換從 外側施加之能量爲與所施加能量不同之能量，以操作該殘 ，餘量偵測機構和該資訊傳送機構。因此，此元件可設置而 無需任何動力接線。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ -17- 514964 A7 B7 五、發明説明（15 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 胃者，依照本發明，於此提供一.種液體噴射記錄裝置 ’ @含··一液體噴射頭用以噴射一記錄液滴；和一液體容 _，其中容納有用以供應至液體噴射頭之液體。在此例中 ’ ^體噴射頭最好使用當熱能施加至液體時引起之一膜沸 _ Μ經由一噴嘴噴出液滴。但是，本發明並不限於上述模 $°在本發明之另一模式之液體噴射頭中，電訊號輸入至 薄膜元件，薄膜元件些微的位移，和液體經由噴嘴射出。 此外，於此所說明之”穩定中心”表示平衡重量之作用線 和I當傾斜時之浮力之作用線之交叉處。 再者，、、固態半導體元件〃之、、固態形狀〃包括各種 立方形狀，如三角柱，球形，半球形，方形柱，旋轉橢圓 形，和單軸旋轉體等。 圖式簡單說明 圖1爲習知墨殘餘量偵測裝置之例圖。 圖2爲另一習知墨殘餘量偵測裝置之例圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3爲依照本發明之第一實施例之固態半導體元件之 內部構造和元件與外側交換之方塊圖。 圖4爲圖3之固態半導體元件之操作流程圖。 圖5爲當成本發明之固態半導體元件之構成元件之能 量轉換機構之動力產生原理之說明圖。 圖6爲包含有圖3之固態半導體元件之墨槽之示意圖 . / 〇 圖7爲來自圖5之諧振電路之輸出以介於諧振頻率和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -18 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（16 ) 振幅間之關係圖。 圖8 A和8 B爲介於來自圖5所示之諧振電路之輸出 振幅之峰値和墨之p Η値間之關係圖。 圖 9Α， 9 Β , 9 C , 9 D , 9 E , 9F,和 9G 爲 依照圖6之浮動固態半導體元件之製造方法之一例之一序 列步驟圖。 圖10爲使用在本發明之固態半導體元件中之Ν-M〇S電路元件之示意縱向截面圖。 圖1 1爲依照本發明之第二實施例之固態半導體元件 之內部構造和元件與外側交換之方塊圖。 圖1 2爲圖1 1之固態半導體元件之操作流程圖。 圖1 3爲依照本發明之第三實施例之固態半導體元件 之內部構造和元件與外側交換之方塊圖。 圖1 4 Α和1 4 Β爲浮動在墨槽之墨中且構成如圖 1 1所示之元件隨墨耗損變化之位置圖。 圖1 5爲檢查具有如圖1 1所示之構成之元件之位置 ，和判斷墨槽更換需要之流程圖。 圖16A， 16B，和16C爲本發明之第四實施例 之槪念說明圖/ 圖1 7爲藉由適當結合第一，第二，和第三實施例而 構成之固態半導體元件設置在墨槽中且噴墨頭連接至墨槽 之例之圖。 圖1 8爲施加至確定固態半導體元件之電動勢和在墨 槽中之資訊一起連續傳送至另一固態半導體元件和連接噴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -19 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

514964 A7 B7_ 五、發明説明（17 ) 墨頭之例之構成圖。 圖1 9爲當成構成本發明之固態半導體元件之資訊獲 取機構之一例之離子感應器之說明圖。 圖2 Ο A和2 Ο B爲在墨中染料離子之相關狀態之說 明圖。 圖2 1 A和2 1 B爲在圖19中之離子感應器中輸出 偵測結果之電路之例圖。 圖2 2爲較佳墨槽之例圖，其中固態半導體元件依照 本發明之各種實施例設置。 圖2 3爲較佳墨槽之例圖，其中固態半導體元件依照 本發明之各種實施例設置。 圖2 4爲較佳墨槽之例圖，其中固態半導體元件依照 .本發明之各種實施例設置。 圖2 5爲較佳墨槽之例圖，其中固態半導體元件依照 本發明之各種實施例設置。 圖26爲噴墨記錄裝置之例之示意立體圖，其中安裝 有提供有本發明之固態半導體元件之墨槽。 圖2 7 A和27,爲用以保持在圖9人至9〇所示之 方法中製造之固態半導體元件之穩定狀態在液體中之條件 之說明圖。 圖2 8爲設置在本發明之固態半導體元件中之壓力感 應器之構造例之說明圖。 圖2 9爲用以監視從圖2 8之多晶矽阻止層輸出之電 路之電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 20' 514964 A7 _____B7 五、發明説明（18 ) 圖3 0爲設置有本發明之固態半導體元件之水管之截 面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 圖3 1爲設置有本發明之固態半導體元件之微動閥之 示意截面圖。 圖3 2A和3 2 B爲圖3 1之微動閥之操作之說明圖 〇 圖3 3爲施加有圖3 1所示之微動閥之噴墨裝置之示 意截面圖。 圖3 4爲依照本發明之第五實施例之噴墨記錄裝置之 示意構造圖。 圖3 5爲一導體線圈捲繞本發明之固態半導體元件表 面以構成接收和能量轉換機構之圖。 圖3 6爲本發明之固態半導體元件之內部構造和元件 與外側交換之方塊圖。 線·—· 圖3 7爲依照本發明之第六實施例，在噴墨記錄裝置 中，藉由電磁感應，數位I D在裝置主體和墨槽中之固態 半導體元件間交換之槪念說明圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 8爲用以使用圖3 7所示之數位I D之交換以獲 取特殊顏色之槽內側資訊之操作流程圖。 圖3 9爲本發明之固態半導體元件之內部構造和元件 與外側交換之方塊圖。 圖4 0爲使用本發明之固態半導體元件之墨槽之示意 構造圖。 圖4 1爲代表墨（黃色，紫紅色，藍綠色，黑色）之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ' -21 - 514964 A7 ___B7 五、發明説明（19) 吸收波長圖。 圖4 2爲本發明之墨槽之第七實施例之示意截面圖。 圖4 3爲設置在圖4 2之墨槽之連接路徑中之固態半 導體元件之壓力閥構造之例之說明圖。 圖 44A，4 4 B , 4 4 C , 4 4 D , 44E, 44F，和44G爲圖43之壓力閥之製造步驟之說明圖 〇 圖4 5爲在圖4 4 F所示狀態中之固態半導體元件之 平面圖。 圖4 6爲圖4 3之壓力閥之電構造之等效電路圖。 圖4 7爲施加至在圖4 6所示之壓力閥中之閥電極和 底電極之訊號之例之時間圖。 (請先閲讀臂面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主 要 元件對照表 7 〇 1 墨 槽 7 0 2 電 極 7 〇 3 浮 動 構 件 7 0 4 電 極 7 0 5 噴 墨 記 錄頭 8 〇 1 導 體 8 〇 2 導 體 8 0 3 墨 8 0 4 金 屬 球 8 0 5 墨 匣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 514964 A7 B7 五、發明説明（20) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 元 件 1 2 電 動 勢 1 3 動 力 1 4 能 量 轉 換 機 構 1 5 資 訊 獲 取 機 構 1 6 辨 識 機 構 1 7 資 訊 儲 存 機 構 1 8 資 訊 通 訊 機 構 1 0 1 外 側 諧 振 電 路 1 0 2 振 盪 電 路 5 0 墨 槽 5 1 負 壓 產 生 室 5 2 墨 室 5 0 a 分 隔 壁 5 0 b 連 接 路 徑 5 3 墨 供 應 埠 2 0 1 球狀矽 2 0 2 S i 〇 2膜 2 0 3 開 □ 2 0 4 中 空 部 份 2 〇 5 S i N 膜 2 0 6 C U 膜 4 5 0 P — Μ 〇 S 4 0 2 N 型 井 區 域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 514964 A7 B7 五、發明説明（21) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 0 1 P 導 體 矽 基 底 4 0 3 P 型 井 域 4 5 1 N — Μ 〇 S 4 1 5 接 線 4 0 5 源 極 1Ε 域 4 0 6 汲 極 域 4 0 8 閘 極 絕 緣 膜 3 0 1 N — Μ 〇 S 電 晶體 4 1 1 汲 極 域 4 1 2 源 極 區 域 4 1 3 接 線 4 1 7 接 點 4 5 3 氧 化 膜 分 離 域 4 1 4 再 生 層 4 1 6 中 間 層 絕 緣 膜 4 1 8 中 間 層 絕 緣 膜 2 1 元 件 2 2 電 動 勢 2 3 電 源 2 4 能 旦 里 轉 換 機 構 2 5 資 訊 獲 取 機 構 2 6 辨 識 機 構 2 7 資 訊 儲 存 機 構 2 8 資 訊 通 訊 機 構 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 514964 A7 B7 五、發明説明（4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 9 接收 機 構 3 0 輸入 訊 號 3 1 元件 3 2 電動 勢 3 3 電源 3 4 能量 轉 換機構 3 5 浮動 產 生機構 3 6 墨支 持埠 3 7 負壓 產 生構件 3 8 墨 4 1、 4 2、 4 3 元件 5 1、 5 2、 5 3 元件 6 1、 6 2、 6 3 元件 7 1 元件 7 2 墨槽 7 3 墨 7 4 墨供 應 埠 7 5 液體 路 徑 7 6 液體 室 7 7 噴出 堤 7 8 記錄 頭 7 9 元件 8 1 元件 8 2 元件 I--------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 514964 A7 B7 五、發明説明（23 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 3 3 0 1 3 0 2 3 0 3 3 0 4 a 3 0 4 b 3 0 5 3 0 6 3 0 7 3 2 0 3 2 1 3 2 2 3 2 3 3 2 4 5 0 1 5 0 2 5 0 2 a 5 0 3 5 0 4 5 0 5 5 0 6 5 11 5 12 元件 球狀矽 離子感應膜 閘極絕緣膜 源極區域 汲極區域 P型井層 參考電極 間隙 Μ〇S電晶體 Μ〇S電晶體 反向電路 反向電路 反向電路 墨槽 撓性墨袋 袋入口 殼 橡膠阻擋器 中空針 固態半導體元件 墨槽 殼 tgzi 墨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 26- 514964 A7 B7 五、發明説明（24 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 1 4 墨 供 應 埠 5 1 5 噴 墨 頭 5 1 6 固 態 半 導 體 元 件 5 2 1 墨 槽 5 2 2 墨 5 2 3 負 壓 產 生 構 件 5 2 4 通 道 路 徑 5 2 5 固 態 半 導 體 元 件 5 2 6 固 態 半 導 體 元 件 5 2 7 固 態 半 導 體 元 件 5 3 1 墨 槽 5 3 2 多 孔 構 件 5 3 3 噴 墨 頭 5 3 4 固 態 半 導 體 元 件 5 3 5 固 態 半 導 體 元 件 6 〇 〇 記 錄 裝 置 6 0 1 頭 匣 6 0 2 驅 動 馬 達 6 0 3 驅 動 力 傳 輸 齒 輪 6 0 4 驅 動 力 傳 輸 齒 輪 6 〇 5 .引 導 螺 桿 6 0 6 螺 旋 凹 槽 6 0 7 載 具 6 〇 7 a 槓 桿 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 514964 A7 B7 五、發明説明（25) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 0 8 6 0 9 6 10 6 11 6 12 6 13 6 14 6 15 2 10 6 17 6 18 6 19 6 2 0 6 2 1 2 2 0 2 2 1 2 2 3 2 2 5 2 3 0 0 引導件 壓低捲筒 片壓板 光耦合器 光耦合器 支持構件 帽構件 吸墨機構 固態半導體元件 淸潔刀 移動構件 主體支持 槓桿 凹輪 球形矽 多晶矽阻層 保護膜 中空部份 安培計 水管 外側諧振電路 個態半導體元件 微閥 液體室 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 514964 A7 B7 五、發明説明（26 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 6 2 壓 電 元 件 1 6 3 流 入 管 1 6 4 a 流 入 閥 1 6 4 b 流 入 閥 1 6 5 流 出 管 1 6 6 a 流 出 閥 1 6 6 b 流 出 閥 1 6 7 固 態 半 導 體 元件 1 7 0 噴 ππί 墨 裝 置 1 7 1 液 體 室 1 7 2 電 壓 元 件 1 7 3 供 應 管 1 7 4 a 流 入 閥 1 7 4 b 流 入 閥 1 7 5 噴 出 部 份 1 7 5 a 出 □ 1 7 6 a 流 出 閥 1 7 6 b 流 出 閥 1 7 7 固 態 半 導 體 元件 1 6 0 0 噴 墨 記 錄 裝 置 1 6 0 7 匣 1 5 0 0 有色 墨 槽 1 0 1 1 固 態 半 導 體 元件 1 1 5 0 通 訊 電 路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐） -29- 514964 A7 B7 五、發明説明（27 ) 1 0 2 諧 振 電 路 1 5 2 頻 率 調 變 器 1 5 1 感 m 線 圈 〇 1 2 電 磁 波 0 1 4 -能 量 轉 換 機 構 0 1 3 電 源 〇 1 5 資 訊 獲 取 機 構 〇 1 6 辨 識 機 構 〇 1 7 資 訊 儲 存 機 構 〇 1 8 資 訊 傳 輸 機 構 1 固 態 半 導 體 元件 2 電 動 勢 3 電 源 4 能 量 轉 換 機 構 5 發 光 機 構 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 6 15 5 0 15 2 1 15 2 2 15 2 6 10 0 4 10 0 1 10 10a 1 0 5 0 b 光 - 外側光感應器 墨槽 墨 固態半導體元件 固態半導體元件 負壓產生室 分隔壁· 連接路徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 514964 A7 B7 五、發明説明（28) 1 0 〇 5 固態半導體元件 1 〇 0 2 墨室 1 0 〇 6 固態半導體元件 1 0 〇 3 墨供應埠 2 〇 0 球狀矽 2 〇 6 S i N 膜 2 1 〇 移動部份 2 11 移動部份 2 1 2 路徑 2 0 6 a 徑向細縫 201 底電極 較佳實施例之詳細說明 以下參考圖示說明本發明之實施例。特別的，將詳細 說明相關固態半導體元件設置在相關顏色墨槽中之實施例 。此外，該元件非只容納在墨槽中。即使當元件設置和使 用在另一物體上，亦可獲得相似的效果。 (第一實施例） ’ 圖3爲依照本發明之第一實施例之固態半導體元件之 內部構造和元件與外側交換之方塊圖。如圖3所示之固態 半導體元件（以下簡稱爲元件）1 1乃設置在墨槽中，和 包括能量轉換機構1 4用以轉換從外側A供應至元件1 1 之電動勢1 2爲一動力Γ 3 ;資訊獲取機構1 5，其由以 本紙張尺度適用中國國家標準（A4規格(2H)X297公釐） 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（29) 能量轉換機構14所轉換之動力13所啓動；辨識機構 1 6 ;和資訊儲存機構1 7，而資訊通訊電紐感應，熱， 光，射線等可施加至供應以操作元件1 1之電動勢。再者 ，至少能量轉換機構14和資訊獲取機構15最好形成在 元件11表面或在表面附近。 資訊獲取機構15獲取在墨槽中關於墨之資訊（墨資 訊）當成元件11之環境資訊，和輸出此資訊至辨識機構 1 6。辨識機構1 6比較從資訊獲取機構1 5所獲得之墨 資訊和儲存在資訊儲存機構1 7中之資訊，和判斷是否需 要傳送所獲取墨資訊至外側。資訊儲存機構1 7儲存比較 所獲得墨資訊和從資訊獲取機構1 5獲得之墨資訊本身之 各種條件當成一資料表。資訊通訊機構1 8轉換由能量轉 換機構1 4所施加之動力爲用以傳送墨資訊至外側A或外 側B之能量，和根據來自辨識機構1 6之指令而傳送墨資 訊至外側A或外側B。於此，關於電動勢1 2之供應源方 面，外側B爲與外側A不同之物體，且包括一噴墨記錄裝 置，其中安裝有容納元件1 1之墨槽，和人體對視覺和聽 覺之器官。 ， 圖4爲圖3之元件之操作流程圖。參考圖3和4，當 電動勢1 2從外側A施加至元件1 1時，能量轉換機構 1 4轉換電動勢1 2爲動力1 3，和資訊獲取機構1 5， 辨識機構1 6，資訊儲存機構1 7，和資訊通訊機構1 8 乃由動力1 3啓動。 所啓動之資訊獲取機構15獲取在墨槽中之墨資訊當 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 _____B7 五、發明説明（3〇) 成元件1 1之環境資訊，如墨殘餘量，墨型式，溫度，和 pH値（圖4之步驟S 11)。而後，辨識機構16從資 訊儲存機構1 7讀取參考所獲取槽內側資訊之條件（圖4 之步驟S 1 2 )，和比較所讀取條件和所獲取槽內側資訊 ，和辨識是否需要傳送資訊（圖4之步驟S 1 3 )。於此 ，爲了根據在資訊儲存機構17中之條件而辨識，當原始 墨殘餘量爲2m 1或更少，或當墨pH値顯著改變時，辨 識是否需要更換槽。 ' 在步驟S13中，辨識機構16判斷是否需要傳送槽 內側資訊至外側，和存在墨槽內側資訊乃儲存在資訊儲存 機構17中（圖4之步驟S14)。此外，當資訊獲取機 構1 5其次獲取墨槽內側資訊時，辨識機構1 6可比較所 .獲取資訊和所儲存資訊。 再者，在步驟S 1 3中，辨識機構1 6判斷是否需要 傳送墨槽內側資訊至外側，和進一步，資訊通訊機構1 8 轉換由資訊獲取機構1 5轉換之動力1 3爲用以傳送墨槽 內側資訊至外側之能量。可使用磁場，光，形狀，顏色， 無線電波，聲音等當成傳送能量。例如，當判斷墨殘餘量 爲2 m 1或更少時，發出聲音以傳送需要更換墨槽至外側 B (例如，噴墨記錄裝置）（圖4之步驟1 5 )。再者， 傳送目的地並不限於噴墨記錄裝置，且特別的，光，形狀 ，顏色，聲音等亦可傳送至人類之視覺和聽覺。再者，當 判斷原是墨殘餘量爲2m 1或更少時，發出聲音。當墨 P Η値顯著改變時，發出光。傳送方法可依照此方式之資 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-33- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 514964 A7 __B7 五、發明説明（31 ) 訊而改變。 在一序列型噴墨記錄裝置使用時，用以供應電動勢當 成外側能量至元件1 1之機構所設置之較佳位置包括記錄 頭，載具，記錄頭恢復位置，載具返回位置等。替代的， 當使用具有供應電動勢之機構之裝置時，可知墨槽內側狀 態，而無需噴墨記錄裝置。例如，在工廠或商店中，可偵 測墨槽之品質，而無須實際將墨槽接附至噴墨記錄裝置。 依照第一實施例，由於元件11包括資訊獲取機構 1 5，因此不需要連接電接線直接至外側。即使在難以直 接連接電接線至外側之位置，如於後述參考圖1 3至圖 1 6 A至1 6 C或在物體中之任何位置，亦可使用元件 1 1。當元件1 1設置在墨中時，可實時準確的抓住墨狀 能。

>QiN 再者，由於元件1 1包括資訊獲取機構1 5，在元件 1 1中，無需設置用以儲存電動勢以操作元件i i之機構 (在本實施例中爲電源）。因此，可使元件1 1小型化， 且可使用在相當窄之位置，在如於後述參考圖1 3至圖 1 6 A至1 6 C之墨中或在物體中之任何位置。此外，在 第一實施例中，相對於元件1 1，電動勢以非接觸方式供 應至元件1 1。但是，在電動勢藉由暫時接觸外側而供應 後，亦可斷開外側。 於此，關於能量轉換機構1 4方面，以下說明使用電 磁感應以產生動力之例。 圖5爲當成本發明之固態半導體元件之構成元件之一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-34 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（32 ) 之能量轉換機構之動力產生原理之說明圖。 在圖5中，設置具有線圈La2外側諧振電路1 〇 1， 和具有線圈L之振盪電路10 2，而相對線圏La，L乃互 相相鄰。當電流I a經由外側諧振電路1 0 1通過線圈L a 時，藉由電流la,可經由振盪電路10 2之線圏L產生一 磁通B。於此當電流I a改變時，經過線圈L之磁通B亦改 變，和在線圈L中產生感應電動勢V。因此，振盪電路 1 0 2形成當成在元件1 1中之能量轉換機構。例如，在 元件1 1外側之噴墨記錄裝置中，外側諧振電路1 0 1設 置以使元件側振盪電路1 0 2之線圈L鄰近諧振電路 1 0 1之線圏L a。藉此，用以操作元件1 1之動力可藉由 與來自外側之電磁改定之感應電動勢而產生。 由於在元件1 1中形成當成能量轉換機構之通過振盪 電路1 0 2之線圈L之磁通B和外側諧振電路1 〇 1之繞 組數目N a和電流I a之乘積成比例，使用一比例常數，磁 通乃表示如下。 B = k N a I a ( 1 ) 再者，當線圈L之繞組數目爲N時，在線圈L中產生 之電動勢V如下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-35- 514964 A7 B7 五、發明説明（33 )

V

Nft (2) 於此，當線圈L之磁性中心之磁導率爲# a，磁場爲Η ，和介於外側諧振電路1 0 1之線圈L a和形成在元# 1 1 中之線圏L間之距離爲z時，磁通B表示如下° B = μΛΗ{ζ) ^aIaTa2 2 (ra2+z2)3/2 (3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (4) 再者，等式（2)之交互電感Μ表示如下 Μ

Γ Β · dS l^a*^a s \^NaNS 2μ0(Γ32+22)3/2 於此，//。爲在真空中之磁導率。 再者，形成在元件1 1中之振盪電路1 〇 2 2 ® $ 2 表示如下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 36- 514964 Α7 Β7 彡、發明説明（34) ζ((ύ) =i?+j(oL—1-) 1 0>Z, (5) 外側諧振電路1 Ο 1之阻抗z a表示如下 (6) 其中，J表示磁化。 當外側諧振電路1 0 1諧振時（電流値： ，阻抗Z。表示如下。 最大時） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ2 (7)

R 振盪電路1 Ο 2之相位延遲P表示如下 tan4> jLaQ〇 —

R (3)

R 再者，由等式（9 )可得外側諧振電路1 Ο 1之諧振 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頻率 f〇

2n/LC (9) 由上述關係可知，當形成在元件1 1中之振盪電路 1 0 2之阻抗Z依照在墨槽中之墨改變而改變時，外側諧 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 514964 A7 _B7_________ 五、發明説明（35 ) 振電路1 0 1之頻率改變，和墨改變反應在外側諧振電路 1 0 1之阻抗Z a之振幅和相位差異。再者，相位差異和振 幅亦包括墨殘餘量（亦即，z之改變）。 例如，當外側諧振電路1 0 1之諧振頻率f。改變時， 來自形成在元件1 1中之振盪電路1 〇 2之輸出（阻抗Z )依照環境改變而改變。因此，當偵測到頻率之相依性時 ，可偵測到墨之存在與否和墨殘餘量。 因此，形成在元件1 1中之振盪電路1 〇 2不只當成 用以產生動力之能量轉換機構14，且亦當成用以從介於 振盪電路1 0 2和外側諧振電路1 0 1間之關係而偵測在 墨槽中之墨改變之資訊獲取機構15之一部份。 以下參考圖6說明含有動力從當成用以偵測墨資訊之 .元件之外側諧振電路1 0 1供應之元件1 1之墨槽之構造 例。 圖6爲容納有圖3之元件之墨槽之示意圖。圖6所示 之墨槽5 0包括一負壓產生室5 1和墨室5 2，其經由一 分隔壁5 0 a而互相分隔。分隔壁5 0 a下端形成一連接 路徑5 0 b，和負壓產生室5 1經由連接路徑5 0 b連接 至墨室5 2。在負壓產生室5 1中，包含有構成負壓產生 構件之纖維或多孔材料。在負壓產生室5 1中，墨由負壓 產生構件所保持和吸收。但是，在負壓產生室5 1中，設 置有用以供應負壓產生室5 1之墨至外側，如噴墨記錄裝 置（未顯示）之墨供應埠5 3，和用以連接負壓產生室 5 1之內側至大氣之大氣連接埠（未顯示）。墨室5 2爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -38 - 514964 A7 B7 五、發明説明（36) 除了連接路徑5 Ob外之實質封閉構造，和保持墨，且元 件1 1浮動在保持在墨室5 2中之墨之液體表面上。以下 將說明用以浮動元件11之構造。參考圖5說明之振盪電 路（未顯示）乃形成在元件1 1中。元件1 1藉由以從設 置在墨槽5 0下方之外側諧振電路1 〇 1之電磁感應而產 生之感應電動勢而產生動力，進一步產生諧振頻率，和傳 送在墨槽50中之墨資訊至外側。在圖6中，a表示電磁 感應，和b表示振盪。 依照上述構成之墨槽5 0，以經由墨供應埠5 3之墨 耗損，氣體（經由大氣連接璋導入之氣體）乃從負壓產生 室5 1經由連接路徑5 0 b適當至墨室5 2 ,和對應量之 墨從墨室5 2導入負壓產生室5 1。藉此，在負壓產生室 51中保持之墨量，亦即，在負壓產生室51中之負壓實 質保持恆定。 於此，.由設置在元件1 1中之振盪電路所產生之輸出 之例顯示如同圖7中介於諧振頻率和振幅間之關係。在圖 7中，如a至c所示，由振盪電路所產生之輸出表示在指 示振幅峰値之諧振頻率和在墨槽5 0中（正確而言在墨室 5 3中）依照墨狀態之振幅峰値間之差異。具體而言，如 圖8 A所示，表示振幅峰値之諧振頻率f a , ί b， f。與 墨p H値相關。當圖8 A所示之關係預先量測時，可偵測 到墨pH値改變。再者，關於墨濃度方面，在不同頻帶區 域可觀察到相似的關係。當預先量測此關係時，可偵測到 墨濃度改變。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 卜訂 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39-

P V

n R T 克分子量；R :氣體 514964 A7 _B7_ 五、發明説明（37) 再者，在圖7所示之諧振頻率中，振幅値改變A， B ，c具有和介於元件和外側諧振電路1 0 1間之距離之關 係，如圖8B所示。因此，墨槽塡充以墨之點（F)上之 振幅値或墨槽中墨耗盡點（E )上之振幅値預先量測。因 此，在墨槽5 0中之元件1 1之位置，亦即，墨殘餘量可 受到偵測。 再者，使用下列等式亦可預估液體密度： (10) (於此，Ρ:壓力；V:體積；η 常數；Τ ··絕對溫度）。 在等式（10)中，當Τ固定時，密度η表示如下： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Ρ

ΜΡ ^nRT (11) S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (於此，Μ :分子量）。亦即，當偵測到液體壓力和溫度 時，亦可偵測到液體密度狀態改變。 以下詳細說明液體壓力。壓力感應器藉由形成一多晶 矽膜之膜片構成，和使用隨著由壓力改變而引起之膜片位 移而改變之電阻値，且形成在第一實施例之元件1 1中， 因此，可偵測到壓力。 ;再者，關於液體溫度而言，當如日本專利第 5 2 3 8 7 / 1 9 9 5號案所揭示用以偵測記錄頭溫度之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -40- 514964 A7 _ B7 五、發明説明（38 ) 二極體感應器形成在第一實施例之元件1 1中時，可偵測 到溫度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述，當壓力和溫度感應器形成在元件1 1中時 ，可偵測到墨密度。當可相似的偵測到隨時間之改變時， 亦可預估液體黏度/表面張力之變化。 關於液體黏度方面，依照來自Onk Arbor等式之密度 改變而預估液體黏度改變：

In^M = A+l (12) (於此，7?:黏度，A :常數，B :常數）。 介於液體表面張力和密度間之M a c 1 e 〇 d關係式 如下： Y =5 {C(p〇-p)}4° (13) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (於此，r :表面張力，c :由液體所決定之常數）。液 體表面張力改變可依照來自等式（1 3 )之密度改變而預 估。 如上所述，當元件1 1施加至墨槽5 0時，可隨時間 偵測到如墨P Η値，濃度，密度等墨資訊，和傳送至墨槽 5 0外側。因此，當使用之墨槽更換以另一墨槽時，另一 墨注入墨槽5 0，和墨量異常增加或墨成份改變，其可正 確的偵測爲異常。再者，由於墨黏度和表面張力之改變亦 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -41 - 514964 A7 B7 五、發明説明（39 ) 可預估，這些資訊可傳送至記錄頭控制器，和亦可設定用 以保持穩定射出之驅動條件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，在圖6中，使用具有圖3所示之構造之元件 1 1，但是，辨識機構1 6和資訊儲存機構1 7亦可設置 在墨槽5 0外，而非在元件11中。 此外，如上所述，元件1 1浮動在圖6所示之墨槽 5 0中之墨表面上。浮動在墨表面上之元件將伴隨一製造 方法說明如下。 圖9 A至9 G爲使用球形矽當成前述球半導體之底以 製造圖6所示之浮動元件11之方法例之一序列步驟圖。 此外，圖9 A至9 G分析爲在每一步驟中沿球形矽中心之 截面圖。再者，球形矽之重心形成在中央下方，和球之內 .上部份形成中空。再者，中空部份保持氣密。以下說明製 造方法。 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，如圖9 B所示，熱氧化S i〇2膜2 0 2形成在 球形砂2 0 1之整個表面上，如圖9 A所示。而後，當開 口 2 0 3形成在一部份S i〇2膜2 0 2中如圖9 C所示時 ，使用光微顯影處理以定圖樣膜。 而後，如圖9 D所示，以各向異性蝕刻，使用κ Ο Η 溶液，經由開口 2 〇 3以移除球形矽2 0 1之上半部，和 形成中空部份2 0 4。而後，如圖9 Ε所示，使用 LPCVD法以S iN膜205塗覆球形矽201之整個 表面和包括中空部份2 0 4內表面之S i〇2膜,2 0 2。 再者，如圖9 F所示，使用金屬c V D法以形成C u 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公楚："5 " "" " -42- 514964 Α7 Β7 五、發明説明（4〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 膜206在SiN膜205之外表面上。而後，如圖9G 所示，使用已知光微顯影法以定圖樣C u膜2 0 6 ,和當 成振盪電路1 0 2 —部份之導體線圈L (見圖3 )形成繞 組數目N。而後，其上形成有導體線圈L之立體元件從真 空裝置中抽出至大氣，上開口 2 0 3由例如樹脂和阻止器 之密封構件2 0 7所封閉，和在球體內側之中空部份 2 0 4形成一密封狀態。當元件以此方式製造時，以矽形 成之元件本身具有浮力。 再者，在製造浮動型固態半導體元件之前，除了線圈 L外，使用一 NMOS電路元件在預先形成在球形矽中之 驅動電路元件中。圖1 0爲顯示NMOS電路元件之示意 縱向截面圖。 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依照圖1 0，藉由使用一般MO S處理以植入離子或 導入和擴散其它雜質在P導體S i基底40 1中，而可構 成P Μ〇S 4 5 0在N型井區域4 0 2，和構成 NMOS 451在P型井區域403。PM〇S 450和NM〇S 451以由CVD法沉積4000至 5 0 0 0 /zm厚之多晶砂而形成之鬧極接線4 1 5，和源 極區域4 0 5.，汲極區域4 0 6等所構成，而N型或P型 雜質經由數百微米厚之閘極絕緣膜4 0 8導入。CM〇S 邏輯以PMOS 450和NMOS 451構成。 用以驅動元件之N Μ〇S電晶體3 0 1由汲極區域 4 1 1，源極區域4 1 Έ，和在Ρ型井基底4 0 2中之閘 極接線4 1 3藉由雜質導入和擴散步驟而構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -43- 514964 A7 _ B7__ 五、發明説明（41 ) 於此，當使用NMOS電晶體3 0 1當成元件驅動器 時，介於構成電晶體之汲極和閘極間之距離L約爲最小 1 〇//m。此値1 〇//m包括源極和汲極接點4 1 7之寬 度。寬度爲2x2//m，但是，實際上，其一半用於相鄰 電晶體，且因此，寬度即爲一半，即，2 // m。此値亦包 括介於接點4 1 7和閘極4 1 3間之距離，即4 X 4 // m 二4//111，和閘極413之寬度，即，4//m。因此，整 體距離L爲l〇//m。 厚度爲5 0 0 0至1 0 0 0 0 /z m之氧化膜分離區域 4 5 3以場氧化形成在元件間，和元件互相分離。此場氧 化膜作用當成再生層414之第一層。 在形成相關元件後，以C V D法沉積厚望約7 0 0 0 //111之中間層絕緣膜4 16當成？3〇，：8?3〇膜。此 膜受到熱處理，亦即，平坦處理，和以A I電極4 1 7經 由一接觸孔接線當成第一接線層。而後，S i〇2膜之中間 層絕緣膜4 1 8以電漿C V D法沉積1 0 0 0 0至 1 5000//m厚，和進一步形成一通孔。 在形成浮動元件前，形成N Μ 0 S電路。而後，此電 路經由通孔連接至振盪電路當成本發明之能量轉換機構。 在圖6所示之例中，以線圈之電磁感應使用在用以供 應動力以啓動元件1 1之外側能量中，但是，亦可使用光 之明/暗。爲了轉換光明/暗爲電訊號，藉由光導效應， 可使用電阻値隨著光照射而改變之材料（如光導體）以產 生動力。光導體之例包括二維/三維合金，如C d S， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -44 - 514964 A7 B7 五、發明説明（42) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

InSb 和 Hgo.8Cdo.2Te,和 GaAs, Si, Va — S丨等。當使用熱當成電動勢時，藉由量子效應， 可從材料輻射能量產生動力。 (第二實施例） S. 圖1 1爲依照本發明之第二實施例之固態半導體元件 之內部構造，和元件與外側交換之方塊圖。圖1 1所示之 固態半導體元件2 i設置在墨槽中，和包括能量轉換機構 2 4用以轉換從外側a供應至元件2 1之電動勢2 2爲一 動力2 3;資訊獲取機構2 5，其由以能量轉換機構2 4 所轉換之動力2 3所啓動；辨識機構2 6 ;和資訊儲存機 構2 7 ;資訊通訊機構2 8 ;和接收機構2 9。第二實施 例和第一實施例之差異在於該元件具有一接收功能，亦即 ，接收機構2 9，而其它部份則與第一實施例相似。電磁 感應，熱，光，射線等可施加至供應以操作元件2 1之電 動勢。再者，至少能量轉換機構2 4，資訊獲取機構2 5 ，和接收機構2 9最好形成在元件2 1表面或在表面附近 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 資訊獲取機構2 5獲取在墨槽中之墨資訊當成元件 2 1之環境資訊。接收機構2 9從外側A或B接收輸入訊 號3 0。辨識機構2 6使資訊獲取機構2 5獲取墨資訊以 回應來自接收機構2 9之輸入訊號，比較所獲取之墨資訊 和儲存在資訊儲存機構27中之資訊，和判斷所獲取墨資 訊是否滿足預定條件。資訊儲存機構2 7儲存用於比較所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) •45- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 — —— " ---- ------ 11 ....... · 丨丨丨丨 1 ' — 一 五、發明説明（43) 獲得之墨資訊和從資訊獲取機構2 5所獲得之墨資訊本身 之各種瓢當成資料表。資訊通訊機構2 8轉換動力爲用以 傳送墨資訊至外側A，B，或C之能量，和顯示和傳送由 辨識機構2 6所得之一辨識結果至外側A , B，或C以回 應來自辨識機構26之指令。 圖1 2爲圖1 1所示之元件之操作流程圖。參考圖 1 1和1 2當電動勢2 2從外側A施加至元件2 1時，能 量轉換機構2 4轉換電動勢2 2爲動力2 3，和資訊獲取 機構25，辨識機構26，資訊儲存機構27，資訊通訊 機構2 8，和接收機構2 9皆由此動力啓動。 在此狀態中，外側A或B傳送訊號3 0至元件2 1以 詢問墨槽內側資訊。輸入訊號3 0爲用以詢問元件2 1之 訊號，如墨是否仍存在於墨槽中，和以接收機構2 9接收 (圖1 2之步驟S 2 1 )。而後，辨識機構2 6使資訊獲 取機構2 5獲獎在墨槽中之墨資訊，如墨殘餘量，墨型式 ，溫度，和p Η値（圖1 2之步驟S 2 2 )，從資訊儲存 機構2 7讀取參考所獲取墨資訊之條件（圖1 2之步驟 S 2 3 )，和判斷所獲取之墨資訊是否滿足一設定條件（ 圖12之步驟S24)。 在步驟S 2 4中，當判斷所獲取之資訊不滿足設定條 件時，或當判斷所獲取資訊滿足設定條件時，則傳送至外 側A，B ,或C (步驟S 2 5 , S 2 6 )。在此例中，所 獲取之資訊可判斷結果一起傳送。此資訊乃在資訊通訊機 構2 8轉換由能量轉換所獲得之動力爲用以傳送在墨槽中 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-46 - 514964 A7 ___B7_ _ 五、發明説明（44 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之資訊至外側之能量時傳送。於此可使用磁場，光，形狀 ，顏色，無線電波，聲音等當成傳送能量，和此能量可依 照判斷結果而改變。依照受判斷之問題內容（如墨殘餘量 是否爲2m 1或更少，或墨pH値改變），可改變傳送方 法。 此外，電動勢亦可隨著來自外側A或B之輸入訊號 3 0 —起傳送至元件2 1。例如，當電動勢爲電磁感應時 ，則傳送用以詢問墨殘餘量之訊號。當電動勢爲光時，則 傳送用以詢問P Η値之訊號。此訊號亦可依照資訊型式而 傳送。 依照第二實施例，此元件具有從外側接收訊號之功能 。因此，除了第一實施例之效果外，從外側經由各種型式 之訊號傳送之問題可受到回答，且元件可與外側交換資訊 暴· (第三實施例） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 3爲依照本發明之第三實施例之固態半導體元件 之內部構造，和元件與外側交換之方塊圖。圖1 3所示之 固態半導體元件3 1設置在墨槽中，和包括能量轉換機構 3 4用以轉換從外側Α供應至元件3 1之電動勢3 2爲一 動力3 3 ;和浮力產生機構3 5用以使用由能量轉換機構 3 4轉換之動力以產生浮力。 在第三實施例中，當電動勢3 2從外側A施加至元件 3 1時，能量轉換機構3 4轉換電動勢3 2爲動力3 3， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -47 - 514964 A7 __ _B7_ 五、發明説明（45 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 浮力產生機構3 5使用動力3 3以產生元件3 1之浮力， 和元件3 1浮在墨表面上。藉由此浮力，元件3 1不只可 設置在墨表面上，且亦可在墨表面下方一固定距離處，以 防止墨在空乏狀態下噴出。 圖1 4 A和1 4 B顯示浮在墨槽之墨中之元件位置和 墨耗損改變。此外，由於在圖14A和14B中之墨槽在 構造上與圖6之墨槽相似，因此省略其說明。 在圖14A和14B所示之墨槽中，當負壓產生構件 3 7之墨經由墨供應埠3 6釋放至外側時，墨耗損量從墨 室導入負壓產生構件3 7。藉此，在墨室中在墨3 8中之 元件31與墨表面Η存在一給定距離，且隨著墨表面位置 因墨耗損降低而移動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 5爲元件3 1之位置檢查流程圖，和辨識是否需 要更換槽。參考圖1 3和圖1 5之步驟S 3 1至S 3 4, 外側Α或Β (如噴墨記錄裝置）傳送光至元件3 1。當外 側A或B (如噴墨記錄裝置）或C接收光時，可偵測到元 件3 1之位置。噴墨記錄裝置依照元件3 1之偵測位置判 斷是否需要更換墨槽。如果有需要，則以聲音，光等通知 槽更換。 偵測元件3 1位置之方法例包括使用如圖5所示之振 盪電路1 0 2當成能量轉換機構3 4，設置此電路和外側 諧振電路1 0 1在墨槽外側，和與第一實施例相似的根據 來自振盪電路1 0 2之輸出而偵測位置之方法。再者，此 例亦包括：設置發光機構相對於光接收機構在元件3 1通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -48 - 514964 A7 ____B7 五、發明説明（46 ) 過墨表面之位移之位置，藉由元件31遮蔽從發光機構發 出之光，和偵測元件3 1之位置之方法；以元件3 1反射 來自發光機構發出之光，和藉由反射光偵測元件3 1之位 置之方法。 依照第三實施例，在未提供如第一實施例之元件以中 空部份下，參考圖9 A至9 G，兀件3 1可浮動。此外， 即使當液體比重改變或使用元件31之其它環境改變而使 元件3 1之浮力改變時，能量轉換機構3 4轉換來自外側 之電動勢3 2，和因此元件可固定的設定和設置在所需位 置。因此，兀件31可使用而無關於元件31所設置之環 境。 此外，第三實施例亦可適當的結合前述第一和第二實 .施例。 (第四實施例） 在第四實施例中，傳送資訊至另一元件之功能乃授予 至具有和第一和第二實施例相似構造之元件，和多數元件 乃設置在此物體中。 首先，參考圖1 6 A至1 6 C說明第四實施例之槪念 。圖1 6 A至1 6 C爲本發明之第四實施例之槪念說明圖 〇 在圖1 6 A ,所示之例中，和第一實施例相似構造之多 數元件41， 42，…43乃設置在物體中。當一電動勢 P從外側A或B供應至相關元件4 1，42，…4 3時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -49- 514964 A7 _B7 _ ____ 五、發明説明（47) 相關元件4 1，4 2，…4 3獲得環境資訊。而後，元件 41之所獲取資訊a傳送至元件42，和元件41， 42 所獲取資訊a, b連續傳送至下一元件。最終元件43傳 送所有獲取資訊至外側A或B ° 再者，在圖1 6 B之例中，和第二賓施例相似構造之 多數元件51, 52，…53乃設置在物體中。一電動勢 P從外側A，B或C供應至相關元件5 1，5 2 ,…5 3 。例如，當預定問題從外側A或B經由訊號輸入至元件 5 3時，元件5 1或5 2獲取相關資訊和回答此問題。元 件5 1或5 2之問題/答覆連續傳送至另一元件，和所需 元件5 3答覆問題至外側A , B，或C。 再者，在圖1 6 C之例中，和第二實施例相似構造之 多數元件61， 62,…63乃設置在物體中。一電動勢 P從外側A , B或C供應至相關元件6 1，6 2，…6 3 。例如，當確定訊號從外側A或B輸入至元件6 3時，此 訊號連.續傳送至元件6 1和6 2。元件6 1顯示訊號至外 側A，B，或C。 此外，在圖16A至16C之例中，多數元件之一亦 可提供有與第三實施例相似之浮力產生機構。 第四實施例之槪念已說明如上。以下參考圖1 7和 1 8說明依照第四實施例之根據前述槪念之墨資訊之偵測 。在圖1 7和1 8中，W表示印刷掃瞄方向，和P表示電 動勢φ 圖17爲藉由適當結合第一，第二，和第三實施例而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ -着· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -50- 514964 A 7 B7 五、發明説明（48 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 構成之元件設置在墨槽中且噴墨記錄頭連接至墨槽之例。 在此例中，元件7 1藉由添加第三實施例之浮力產生機構 和傳送資訊至另一元件7 9之功能至第一實施例而構成， 且設置在墨槽7 2之墨中之所需位置中。另一方面，和第 二實施例相似構成且具有I D功能（辨識功能）之元件 7 9乃設置在用以經由一噴射埠7 7噴出經由一液體路徑 7 5供應印刷墨之記頭7 8，和經由墨供應埠7 4連接至 墨槽7 2之液體室7 6處。藉由使設置在元件表面上之電 極部份接觸在電基底上之接點部份，動力可供應至元件 7 9，以驅動記錄頭7 8。 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而後，當電動勢從外側供應至相關元件7 1，7 9時 ，在墨7 3中之元件獲取如墨殘餘量資訊之墨資訊，和在 .記錄頭7 8側上之元件7 9傳送用以判斷墨殘餘量以用於 墨槽更換之I D資訊至元件7 1。而後，元件7 1比較所 獲取之墨殘餘量和I D，和只當它們互相符合時，指示元 件7 9通知外側更換墨槽。元件7 9接收此通知後，傳送 指示墨槽更換之訊號至外側，或輸出聲音，光等至人類之 視覺和聽覺。 當多數元件設置在確定物體中時，可設定複雜的資訊 條件。 再者，在圖1 6和1 7所示之例中，電動勢供應至相 關元件，但是並非限制此種構造，而是供應至確定元件之 電動勢可與資訊一起連續的傳送至另一元件。 例如，如圖1 8所示，元件8 1藉由添加和第三實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~~ — -51 - 514964 A7 _B7__ 五、發明説明（49) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例相似的浮力產生機構和傳送資訊和供應電動勢至另一元 件之功能至第一實施例之構造而構成。元件8 2藉由添加 和第三實施例相似的浮力產生機構和傳送資訊和供應電動 勢至另一元件之功能至第二實施例之構造而構成。這些元 件和圖1 7相似的設置在墨槽7 2之墨7 3中之所需位置 。另一方面，和第二實施例相似構成且具有I D功能（辨 識功能）之元件8 3乃設置在連接至墨槽7 2之記錄頭 7 8中。藉由使設置在元件表面上之電極部份接觸在電基 底上之接點部份，動力可供應至元件8 3，以驅動記錄頭 7 8° 而後，當電動勢從外側供應至元件8 1時，在墨槽 7 3中之一元件8 1獲取如墨殘餘量資訊之墨資訊，和比 較此資訊和內部界定條件。當此資訊需要傳送至其它元件 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 2時，此元件傳送所獲取墨殘餘量資訊和用以操作元件 8 2之電動勢一起至其它元件8 2。已供應電動勢之其它 元件8 2接收從元件8 1傳送而來之墨殘餘量資訊，獲取 如墨P Η値資訊之墨資訊，和傳送用以操作元件8 3之電 動勢至在記錄頭7 8側上之元件83。而後，具有電動勢 供應至此之記錄頭7 8側元件8 3傳送用於判斷墨槽更換 之墨殘餘量或墨ρ Η値之I D資訊至元件8 2。而後，元 件8 2比較所獲取之墨殘餘量資訊和Ρ Η値資訊和I D資 訊，和當它們互相符合時，指示元件8 3通知外側墨槽之 更換。元件8 3接收此通知，和傳送用於通知外側墨槽更 換之訊號或輸出聲音或光等至人類視覺或聽覺。於此亦考 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐) ' -52- 資： 和括 訊包 資例 之之 墨構 於機 之獲 明訊 說資 中之 例訊 施資 實取 關獲 1相以 構在用 機述 ， 入上外 輸了構 訊除機 資取 t 獲 514964 A7 B7 五、發明説明（50) 量從確定元件供應電動勢和資訊一起至其它元件之方法。 此外，關於記錄頭7 8,墨藉由如加熱器之電/熱轉 換元件之熱在液體路徑中形成氣泡，和墨藉由氣泡成長倉g 量經由連接至液體路徑之一微開口而噴出。 以下說明前述相關實施例可應用之其它實施例。 1 )用以偵測墨p Η値之感應器（離子感應器），其中 Si02膜或SiΝ膜形成當成離子感應膜；（2)具有一 膜片構造用以在槽中偵測壓力改變之壓力感應器；（3 ) 用以偵測光二極體之存在位置，和墨殘餘量之感應器，其 中光二極體用以轉換光爲熱能和產生一熱電效應；和（4 )使用材料之導電效果以依照在槽中之濕氣量偵測墨之存 在與否之感應器等。 以下詳細說明離子感應器使用當成資訊獲取機構之例 〇 圖1 9爲設置在本發明之固態半導體元件中之離子感 應器之截面圖。在圖19中，S表示一源極，B爲一偏壓 ，和D爲汲極。 如圖1 9所示，以S i N或S i 0 2形成之離子感應膜 3 0 2乃形成在球形矽3 0 1表面當成固態半導體元件之 底，和一部份膜設置在與球形矽3 0 1經由一間隙3 0 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 秦· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -53- 514964 A7 B7__ 五、發明説明（51 ) 之間隔上。閘極絕緣膜3 0 3形成在離子感應膜3 0 2表 面上。再者，以具有導入N型雜質之源極區域3 0 4 a構 成之N型井層和以汲極區域3 0 4 b形成之N型井層形成 在閘極絕緣膜3 0 3表面上，和進一步一 P型井層3 0 5 形成在這些層上。再者，一參考電極3 0 6形成在形成有 間隙3 0 7之區域中之球形矽3 0 1之部份表面上。如此 構成一離子感應器3 0 0當成離子選擇場效電晶體（ F E 丁）。 間隙3 ϋ 7可藉由形成一犧牲層以在形成離子感應膜 3 0 2等在形成有參電極3 0 6之球形矽3 0 1表面上前 覆蓋參考電極3 0 6，而後形成Ρ型井區域3 0 5，和而 後蝕刻/移除犧牲層而形成。再者，間隙3 0 7經由一連 接部份（未顯示）連接至離子感應器3 0 0之外側。雖然 固態半導體元件設置在墨中，但是墨亦可經由連接部份而 自由的在間隙3 0 7中移動。 當離子感應膜3 0 2接觸墨時，依照在墨中之離子型 式和濃度在離子感應膜3 0 2和墨間產生介面狀態電位。 當一預定偏壓施加在離子感應器3 0 0之源極和汲極間時 ，汲極電流依照介面狀態電位而流動。在量測時，適當的 偏壓施加在參考電極3 0 6和源極間，和觀察相關於介面 狀態電位和偏壓之總和之輸出（汲極電流）。替代的，離 子感應器3 0 0構成當成源極從動電路'，和可獲得一輸出 當成經由一電阻之電位。 此外，使用在噴墨記錄裝置中之墨一般藉由溶解或散 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54 - 514964 A7 _____B7_ 五、發明説明（52 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 佈染料或顏料在當成溶劑之水中而形成。墨之範例包括具 有梭基群或氫氧化物群之染料離子，由具有該群之分散劑 所設定爲親水性之顏料，和該群所接附和溶解或散佈在水 中之顏料顆粒。如圖2 Ο A和2 〇 B所示，染料或顏料藉 由在當成水溶液之墨中之氫鍵或其它相關弱鍵而形成一關 連狀態（組合狀態）。當在數十/百分子中發生關連狀態 時，實質形成聚合物顏色材料，墨動態黏度降低，和結果 ，記錄頭之噴出特性受到損壞。在圖2 Ο A和2 Ο B中， DM表示一染料分子。 當形成前述關連狀態時，當成離子之梭基群或氫氧化 物群之活性顯著降低，和離子本身之有效分子量增加。因 此，在離子感應器3 0 0中偵測到的電位改變。本例之固 態半導體元件設置用以接觸記錄頭墨，在墨中之染料離子 之關連狀態由離子感應器3 0 0所偵測，如果有需要可執 行記錄頭之恢復操作，和在記錄頭中之墨成爲固定關連狀 態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 1 A爲在離子感應器中用以輸出一偵測結果之電 路圖，和圖2 1 B爲圖2 1 A之電路之邏輯電路。於此說 明振盪頻率依照離子濃度改變之振盪電路。 在圖21A和21B之例中，MOS電晶體320, 321互相串聯連接以構成反向電路322， 323。這 些反向電路322， 323連接成兩級環形以構成振盪電 路。再者，反向電路3 2 3之輸出經由當成緩衝器之第一 級反向電路3 2 2抽取當成振盪輸出。離子感應器3 0 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） - -55- 514964 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7 _ 五、發明説明（53) 插入反向電路3 2 2之輸出（即，反向電路3 2 3之輸入 )和接地點間。依照此電路，振盪頻率依照在離子感應器 3 0 0中之偵測電位而改變。因此，當偵測到振盪頻率時 ，可偵測到離子濃度。 當本發明之固態半導體元件設置在墨槽之墨中時，特 別是在液體表面附近時，如上所述，在墨中之彩色材料分 子相關連，因此實質形成聚合狀態，和分子設定在底表面 附近。因此可偵測到在墨槽中之墨之P Η値分佈和濃度分 佈之產生。當此結果傳送至外側時，可執行移除此分佈之 操作。 在離子感應器3 0 0中之所偵測電壓値由Nernst等式 所主導，且爲溫度之函數。爲了消除溫度之影響，分離設 置溫度感應器，因此，離子濃度之量測値可依照溫度之量 測値而校正。當以此方式設置溫度感應器時，離子感應器 和溫度感應器可形成在相同元件中，或可形成分離之元件 。以此分離元件，如同在第四實施例中，由以形成於此之 溫度感應器之元件所獲取之溫度亦可傳送至形成有離子感 應器之元件。 再者，依照源於水力學之Stokes原理，離子濃度；I以 下式表不 : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 λ

Izl'F2 6nNr\r (14) (於此，Z爲離子電荷數目，F爲法拉第常數，N爲單位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210x297公釐） 56- 514964 A7 B7 五、發明説明（54) 面積分子數，7?爲黏度，Γ爲離子半徑）。再者，離子擴 散係數D以下式表示：

D RTX\Z\^ (15) (於此，R爲氣體常數，τ爲絕對溫度）。於此假設水力 學之S t 〇 k e s原理可應用至在墨中之離子移動。在此 例中，墨分子導電率λ和擴散係數D，在墨注入至墨匣或 墨槽前，乃在設置在元件中之資訊儲存機構中或預先設置 在元件外側之記憶體中量測和儲存。 當只標示在墨中之顏色材料成份（染料或顏料）時， 離子半徑r,黏度π,和電荷數ζ爲可變參數。 再者，所標示離子之雙極動量//以下式表示。

λ μ = F (16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 墨介電常數ε以下式表示： 秦· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2ηΝ.

μ29 kT (17) (於此，g爲由相鄰分子之相關導向所決定之量，和k f 波茲曼常數）。 使用前述離子感應器。所偵測之電位改變和（離子| 荷數目Z /離子半徑r )成比例。黏度7?之改變可從等3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -57- 514964 A7 B7 五、發明説明（55) (1 〇 )中相對的評估。因此用以設定噴射性質爲依照黏 度7/之改變之常數之脈衝控制可爲顯著有效的方式。 〔墨槽之構造〕 圖2 2至2 5顯示應用有前述固態半導體元件之墨槽 之一*些構造例。 在圖2 2所示之墨槽5 01中，含有墨之撓性墨袋 502設置在一殻503中，一袋入口 502a以固定至 殻5 0 3之橡膠阻擋器5 0 4封閉，用以導引墨之中空針 505經由橡膠阻擋器504貫穿袋，和墨供應至噴墨頭 (未顯示）。本發明之固態半導體元件5 0 6設置在墨槽 5 0 1之墨袋5 0 2中，和可偵測容納在墨袋5 0 2中之 墨資訊。 再者，在圖2 3所示之墨槽5 1 1中，用以噴出記錄 墨至記錄紙S之噴墨頭5 1 5接附至容納有墨5 1 3之殻 5 1 2之墨供應埠5 1 4。本發明之固態半導體元件 5 1 6設置在墨槽5 1 1之墨5 1 3中，和可偵測在殼 512中之墨513之資訊。 再者，圖2 4所示之墨槽5 2 1具有和圖6所示之墨 槽相似之構造，且包括··一墨室，其中容納墨且其實質除 了一通道路徑5 2 4外成一密封狀態；一負壓產生室，其 中容納負壓產生構件5 2 3且其在大氣連接狀態；和通道 路徑5 2 4用以連接墨室至負壓產生室在墨槽之最低部份 。在以上述方式構成之墨槽5 2 1中，本發明之固態半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 58- 514964 A7 B7 五、發明説明（56) 體元件525， 526分別設置在墨室和負壓產生室中， 因此，可交換關於每一分隔室之墨資訊。 再者，關於圖2 5所示之墨槽5 3 1 ,其內側包含有 用以吸收/保持墨之多孔構件5 3 2 ,和所包含之墨使用 於記錄目的之噴墨頭5 3 3接附於此。即使在以此方式構 成之槽531中，和圖17， 18所示之構造相似的，本 發明之固態半導體元件534， 535乃分別設置在墨槽 5 3 1側和噴墨頭5 3 3側，和可交換在相關分隔構成部 份中關於墨之資訊。 (噴墨記錄裝置） 圖2 6爲噴墨記錄裝置之示意立體圖，其中安裝有具 有本發明之固態半導體元件之墨槽。如圖2 6所示之安裝 在噴墨記錄裝置6 0 0上之頭匣6 0 1具有用以噴出印刷 /記錄墨之液體噴射頭，和用以保持供應至液體噴射頭之 液體之墨槽，如圖2 2至2 5所示。再者，用以供應電動 勢當成外側能量至設置在墨槽中之固態半導體元件（未顯 示）之外側能量供應機構6 2 2，和用以雙向和固態半導 體元件通訊資訊之機構（未顯示）乃設置在記錄裝置 6 0 0 中。 如圖2 6所示，頭匣6 0 1安裝在一載具6 0 7上， 該載具6 0 7嵌合一引導螺桿6 0 5之螺旋凹槽6 0 6， 該引導螺桿6 0 6以一驅動馬達6 0 2之前向/後向轉動 經由驅動力傳輸齒輪而轉動。頭匣6 0 1藉由驅動馬達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 ___ B7 五、發明説明（57 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 0 2之驅動動力在箭頭a和b方向沿引導件6 0 8而隨 著載具6 0 7往復/移動。噴墨記錄裝置6 〇 〇提供有記 錄材料傳送機構（未顯示）用以傳送印刷紙P當成接收從 墨匣6 0 1噴出之墨或其它液體之記錄材料。藉由此記錄 材料傳送機構，在一壓紙捲筒6 0 9上傳送之印刷紙P之 片壓板6 1 0按壓印刷紙P在壓紙捲筒6 〇 9上，在載具 6 0 7之移動方向中。 S. 光耦合器6 1 1和6 1 2設置在引導螺桿6 0 5 —端 附近。光耦合器6 1 1和6 1 2爲原始位置偵測機構，用 以檢查在光耦合器611和612之區域中是否有載具 607之槓桿607 a,和改變驅動馬達602之轉動方 向。用以支持帽構件6 1 4以覆蓋包括頭匣6 0 1之噴射 璋之一前表面之支持構件6 1 3乃設置在壓紙捲筒6 0 9 一端附近。再者，吸墨機構615設置以藉由來自頭匣 6 0 1之空噴射而吸收累積在帽構件6 1 4中之墨。頭匣 6 0 1藉由此吸墨機構6 1 5經由帽構件6 .1 4之開口而 吸收/恢復。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一主體支持6 1 9設置在噴墨記錄裝置6 0 0中。一 移動構件618由主體支持619所支持以在來回方向移 動，亦即，在以直角橫跨載具之移動方向之方向上。一淸 潔刀6 1 7接附至移動構件6 1 8。淸潔刀6 1 7並不限 於此種模式，而是可使用其它已知之淸潔刀。再者，於此 設置有在由吸墨構件6 1 5之吸引/恢復操作時用以啓始 吸引之槓桿6 2 0。槓桿6 2 0隨著凸輪6 2 1移動，凸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） -60- 514964 A7 B7 五、發明説明（58) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 倫621曬合載具607，且槓桿620由已知用以從驅 動馬達藉由改變離合器而傳送驅動力之傳輸機構所移動/ 控制。用以傳送一訊號至設置在頭匣6 0 1中之熱產生器 和驅動/控制前述相關機構之噴墨記錄控制器乃設置在記 錄裝置主體側，而於圖24中未顯示。 在具有前述構造之噴墨記錄裝置600中，頭匣 6 〇 1藉由記錄材料傳送機構在印刷紙p之整個寬度上往 復/移動相關於在壓紙捲筒6 0 9上傳送之印刷紙？。在 移動時，當驅動訊號供應機構（未顯示）供應驅動訊號至 頭匣6 0 1時，墨（記錄液體）從液體噴射頭部份噴至記 錄材料，且記錄於紙上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，在圖26中，並未顯示噴墨記錄裝置之外蓋， 而是可使用一透明蓋，以使可看到內側。當一透明墨槽一 起使用，且使用光當成傳輸機構時，使用者可看到槽光線 。例如，可輕易看到”墨槽需要更換”，和使用者可受到提醒 需要更換墨槽。在習知技藝中，發光機構設置在記錄裝置 主體之操作按鈕中。當發光機構發光時，使用者可收通知 墨槽更換。但是，發光機構經常執行數個顯示功能。因此 ，即使當發光機構發光時，使用者仍無法輕易瞭解在許多 例中發光之意義。 (在液體表面上之浮動型固態半導體元件之穩定） 當固態半導體元件具有如圖9 A至9 G所示之中空部 份，且動力藉由振盪電路和圖5所示外側諧振電路供應至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29<7公釐） •61- 514964 A7 __B7 _ 五、發明説明（59 ) 固態半導體元件時，即使在墨槽之任何狀態，需要一穩定 磁通（磁場）以在振盪電路和形成在元件中之外側諧振電 路間作用。亦即，相關於外側諧振電路之元件方向需要穩 定。但是，當元件浮動在墨或其它液體中時，液面會由外 側振動所振動，和元件方向有時會起伏。即使在此例中， 浮動型固態半導體元件之重心乃決定如下，以使元件可保 持在液體中穩定的姿態。 如圖2 7 A和2 7 B所示，當形成一球之固態半導體 元件210浮在液體上時，需要建立下述關係： (1 )浮力F =材料重量W ;和 (2 )浮力作用線符合一重力作用線（通過重心之線 )。在圖27A和27B中，L表示墨表面，和MC表示 一穩定中心。 於此，在平衡狀態之重量作用線（圖2 7 B之虛線） 和在傾斜時之浮力作用線（圖2 7 B之實線）之交叉處即 爲穩定中心，和介於穩定中心和重心G間之距離h爲穩定 中心之高。 固態半導體元件2 1 0之穩定中心設置高於重心G , 和一組力（恢復力）作用在一方向以使回復至原始平衡位 置。恢復力T以下式表示。 T = Whsin6 = Fhsin0 = pgVhsinQ (>0) (18) 於此，V表示由固態半導體元件2 1 〇所釋出之液體體積 ，和P g爲固態半導體元件2 1 0之比重。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297^釐)一 -62- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（60) 爲了設定恢復力T爲正，h > 〇爲必要且充分條件 而後，從式2 7 B可得下列等式。

h - (J/V) - CG (19) 於此，I表示繞著〇軸之慣性矩。因此，下述關係爲必要 條件，以使固態半導體元件2 1 0穩定的浮在墨中，從外 側諧振電路供應感應電動勢，和與在元件外側之通訊機構 雙向通訊。

(I/V) > CG (20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (壓力感應器） 以下詳細說明於第一實施例中說明且使用以偵測液體 密度之壓力感應器之一例。 圖2 8所示之壓力偵測感應器爲一半導體應變儀，其 中使用在多晶矽膜中之壓電電阻效果。感應器形成在以球 形矽形成之固態半導體元件表面之固定墨接觸位置。多晶 矽阻止層2 2 1經由一中空部份2 2 5形成當成一部份上 升膜片在球形矽2 0 0表面上。以C u或W形成之接線 2 2 2設置在多晶矽層2 2 1之上升區域之相對端。再者 ，多晶矽阻止層2 2 1和接線2 2 2塗覆以由S i N製成 之保護膜223，且構成壓力調整機構。 以下參考圖2 8和2 9說明由圖2 8所示之壓力偵測 感應器之壓力偵測原理。圖2 9爲用以監視從圖2 8所示 之多晶矽電阻層而來之輸出之電路之電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 Χ297公釐） 訂 S. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -63- 514964 A/ ___ B7五、發明説明（61 ) 在圖2 9中，假設多晶矽電阻層2 2 1之正常電阻値 爲r。而後，下述電流流經安培計2 3 0。 i = VDD/{R〇+Rxr(R+r)} (21) 再者，多晶矽具有一性質以使電阻値隨著位移成比例 的增加。因此，當多晶矽電阻層221藉由通道212之 壓力改變而位移時，多晶矽電阻層2 2 1之電阻値r改變 ，且結果，由安培計2 3 0所量測之電流i亦改變。亦即 ，多晶矽電阻層2 2 1之位移量可從電流i之改變而得知 ，和藉此亦可偵測墨壓力。 以下進一步詳細說明上述之觀點。當多晶矽電阻層 2 2 1之長度爲L,和截面積爲S時，使用電阻率p以表 示整體電阻値R如下。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 一訂

R pL/S (22) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此，當多晶矽電阻層2 2 1隨著壓力改變而改變時，長 度較長，亦即，L‘+AL，且電阻値增加。另一方面，截 面積變小，亦即，S — △ S。再者，p改變爲p ’。介於電 阻値之增加△ R和長度之增加△ L間之關係表示如下。

R+AR p，(L+Aiy (23) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） -64- 514964 A7 B7 五、發明説明（62) 胃者，可得下式之結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Ai? s P7X s yAL·

~R p S-HS L =(24)

; L 於此，k g表示相關於應變之電阻値之改變係數。 再者，當使用橋電路等偵測電阻値之改變△ R時，可 獲得壓力起伏。 多晶矽具有應變壓力隨溫度改變之性質。因此，包括 多晶矽電阻層2 2 1之壓力偵測感應器最好進一步包含一 溫度感應器用以監視多晶矽電阻層2 2 1之溫度。亦即， 當電壓V D D經由溫度感應器供應至多晶矽電阻層2 2 1 時，由環境溫度對多晶矽電阻層2 2 1之電阻改變可受到 補償，和可更準確的偵測墨壓力。 (應用固態半導體元件至非墨槽之裝置） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明已藉由使用於噴墨記錄裝置之墨槽之墨資訊受 到偵測之例說明。但是，本發明並不限於此，而是可從外 側有效的偵測關於接觸元件之液體資訊。 於此說明本發明之固態半導體元件應用至非墨槽之裝 置之例。 圖3 0爲設置有本發明之固態半導體元件之水管截面 圖。在圖3 0所示之例中，本發明之固態半導體元件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羞） -65 - 514964 A7 B7 五、發明説明（63 ) 1 5 3乃固定在一水管1 5 1中，而液體在箭頭所示方向 流動。固態半導體元件1 5 3具有振盪電路（未顯示）當 成能量轉換機構，和用以供應動力經由諧振電路至固態半 導體元件1 5 3之外側諧振電路1 5 2乃設置在水管 1 5 1外側之固態半導體元件1 5 3附近。當固態半導體 元件1 5 3設置在水管1 5 1中時，外側諧振電路1 5 2 之諧振頻率改變，和液體性質變化可沿在水管1 5 1中之 液體流動從在固態半導體元件1 5 3中之振盪電路產生之 輸出讀出。 圖3 1爲設置有本發明之固態半導體元件之微動閥之 不意截面圖。如圖3 1所不，在微動閥1 6 0中，壓電元 件1 6 2接附至一壁表面。此閥包括：一液體室1 6 1 , .其間形成有液體之流入璋和流出埠；流入閥1 6 4 a , 1 6 4 b，其設置在液體室1 6 1之流入埠中且在液體室 161中只向內開啓；和流出閥166a， 166b，其 設置在液體室1 6 1之流出埠中且在液體室1 6 1中只向 外開啓。流入埠連接至流入管1 6 3 ,和流出埠連接至流 出管1 6 5。再者，本發明之固態半導體元件1 6 7固定 在液體室161中。 在圖1所示之微動閥1 6 0中，藉由施加電壓至壓電 元件1 6 2所引起之壓電元件1 6 2之偏轉/形變乃使用 以改變液體室1 6 1之體積，如圖3 2A和3 2B所示。 亦即，當壓電兀件162形變如圖32A所示時，液體室 161之體積增加，而後，流入閥164 a, 164b開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡)" --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I.訂 -Φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -66 - 514964 A7 ____B7 _ 五、發明説明（64 ) 啓，和液體經由流入管1 6 3流入液體室1 6 1。而後， 當壓電元件1 6 2形變如圖3 2B所示時，液體室1 6 1 之體積降低，而後，流出閥166 a, 166b開啓，和 液體從液體室1 6 1流出至流出管1 6 5。當重覆此操作 時，液體可從流入管1 6 3經由液體室1 6 1傳送至流出 管 1 6 5。 設置在液體室1 6 1中之固態半導體元件1 6 7可隨 時間偵測在液體室1 6 1中之液體化學性質改變。物理性 質可從所偵測之化學性質改變而評估，和壓電元件1 6 2 之驅動條件可最佳化。結果，如圖3 1所示之微動閥 1 6 0可應用至一量化泵，一噴墨頭，和其它用以噴出固 定量液滴之裝置中。 圖33爲應用有圖31所示之微動閥之噴墨裝置之示 意截面圖。圖3 3所示之噴墨裝置17 0包含：一液體室 1 7 1，其中接附一壓電元件1 7 2 ; 一供應管1 7 3連 接至液體室1 7 1之流入埠；和一噴出部份1 7 5連接至 液體室1 7 1之流出埠且形成有一出口丨7 5 a。只在液 體室1 7 1中向內開啓之流入閥1 7 4 a， 1 7 4 b乃設 置在液體室1 7 1之流入埠中，和只在液體室1 7 1中向 外開啓之流出，閥176 a, 176b乃設置在液體室 1 7 1之流出璋中。固態半導體元件j 7 7固定在液體室 1‘ 7 1 中。 圖3 3所示之噴墨裝置1 7 0之基本操作和圖3 2 A 和3 2 B所示之微動閥1 6 〇相似。當驅動壓電元件 本紙張尺度適用中國國家標準（( 210χ297公董) --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I.訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -67- 514964 A7 B7 五、發明説明（65 ) 1 7 2時，經由供應管1 7 3供應之液體從噴出部份 1 7 5之出口 1 7 5 a經由液體室1 7 1噴出當成一液滴 。即使在噴墨裝置1 7 0中，壓電元件1 7 2之驅動根據 固態半導體元件1 7 7之偵測結果而最佳化，和可使液滴 噴出性質最佳化。 如上所述，本發明在操控液體之任何裝置中可有效的 獲得關於液體之資訊。在最佳例中，如前述實施例所述， 本發明乃應用至一裝置以供應容納在可拆離的接附之墨槽 中之墨至噴墨記錄頭，偵測關於噴墨印表機之墨資訊以利 用從記錄頭噴出之墨滴而印刷記錄紙，傳送此資訊至噴墨 印表機，和以最佳方法控制印表機，或維持墨槽內側在最 佳狀態。 再者，在前述相關實施例中，已說明固態半導體元件 設置在墨槽中，在水管中，在微動閥中，或其它用以操控 液體之裝置中之例，但是，固態半導體元件之功能亦可直 接授予至裝置中。 如上所述，依照本發明，由於獲取關於液體（墨）資 訊之功能和傳送所獲取資訊至外側之功能形成在元件本身 上，因此可有效的執行獲取關於液體資訊和傳送資訊至外 側。特別的，當本發明之固態半導體元件應用至墨槽時， 記錄頭之驅動拫據由固態半導體元件所獲取之資訊而控制 ，和可執行高品質記錄。具體而言，即使當墨槽更換另一 墨槽時，或插入不同型式墨槽時，亦可偵測到此一情形。 再者，可預估墨黏度和表面張力改變，而記錄頭之驅動條 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -^9·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •68- 514964 A7 B7____ 五、發明説明（66 ) 件可根據預估結果而最佳化/控制，和可保持穩定的噴出 性質。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下說明固態半導體元件使用在相關彩色墨槽中以達 成彩色記錄之構造。 (第五實施例） 圖3 4爲依照本發明之第五實施例之噴墨記錄裝置之 示意構造圖。圖3 4所示之噴墨記錄裝置1 6 0 0提供一 載具1 6 0 7，其上安裝有一液體噴射頭（未顯示）以噴 出印刷/記錄墨滴，和相關顏色墨槽1 5 0 0用以保持欲 供應至液體噴射頭之液體。關於相關顏色墨槽1 5 0 0方 面，可安裝四種顏色墨槽，即，黑色B,藍綠色C，紫紅 色Μ，和黃色Y。 Φ. 具有不同響應條件之通訊功能之相關固態半導體元件 1011乃設置在相關顏色墨槽中，且可與設置在墨槽 1 5 0 0外側之噴墨記錄裝置1 6 0 0之通訊電路 1 1 5 0通訊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通訊電路1 1 5 0可藉由以頻率調變器1 1 5 2和感 應線圈1 1 5 1構成之諧振電路1 1 0 2而與設置在墨槽 1 5 0 0中之固態半導體元件1 〇 1 1之通訊機構通訊。 固態半導體元件1 0 1 1可藉由諧振電路1 1 〇 2之電磁 感應之諧振而通訊。 爲了達成通訊功能，感應線圈L捲繞固態半導體元件 1 0 1 1表面，如圖3 5所示。再者，爲了改變每一顏色 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格< 210'〆297公釐） ' -69 - 514964 A7 - _ B7 五、發明説明（67 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之兀件之響應條件’在固態半導體元件上用於每一顏色之 線圈L之繞組數目，長度等在本例中特別改變，因此對於 每一顏色，固態半導體元件1 0 i i之諧振頻率不同。通 訊電路1 1 5 0可藉由頻率調變器1 1 5 2調變電磁感應 頻率。相關於每一顏色之用於通訊之固態半導體元件之諧 振頻率同步（調諧），且因此，可致能每一顏色之獨立通 訊。例如，當通訊電路1 1 5 0在與用於藍綠色之諧振頻 率同步時，只從設置在藍綠色墨槽中之固態半導體元件中 接收同步訊號，此電路只與元件通訊相關於藍綠色墨槽內 側資訊（當同步訊號傳送時，只有在藍綠色墨槽中之元件 回應此訊號）。 再者，固態半導體元件1 0 1 1提供有感應線圈L。 .因此，當此線圈使用以組合振盪電路時，由通訊電路 S. 1 1 5 0之諧振電路1 1 0 2所生之電磁感應可轉換成動 力。因此，用以啓動形成在元件中之電路之動力可以非接 觸方式供應。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在前述噴墨記錄裝置中，通訊電路1 1 5 0傳送頻率 等於用於藍綠色之諧振頻率之訊號經由電磁波1 0 1 2至 墨槽以和藍綠色墨槽交換資訊。而後，藉由電磁感應，在 藍綠色墨槽中之元件·之線圈中產生動力，和在元件中之電 路啓動。因此，當用於獲取元件之環境資訊之機構或傳送 環境資訊至外側之機構設置在元件之電路中時，可偵測到 藍綠色墨槽內側資訊並通知至外側。 圖3 6爲設置用於每一顏色之固態半導體元件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -70· 514964 A7 __B7 五、發明説明（68 ) 1 0 1 1之內部構造和與外側交換之方塊圖。 固態半導體元件1 0 1 1包括：接收和能量轉換機構 (提供有線圈之振盪電路）1 0 1 4用以接收從在記錄裝 置1 6 0 0中之通訊電路1 1 5 0傳送而來之電磁波 1 0 1 2之訊號和轉換電磁波1 0 1 2爲一動力1 0 1 3 ;和資訊獲取機構1 0 1 5，辨識機構1 0 1 6，資訊儲 存機構1 0 1 7,和資訊傳送機構1 0 1 8由接收和能量 轉換機構1 〇 1 4所獲得之動力啓動。接收和能量轉換機 構1014，資訊獲取機構1015，和資訊傳送機構 1 0 1 8最好形成在元件1 0 1 1表面或在表面附近。 當接收和能量轉換機構（提供有線圈之振盪電路） 1 0 1 4由所接收之電磁波1 0 1 2所諧振時，辨識機構 1 0 1 6接收電磁波1 0 1 2之訊號，而當該機構未諧振 時，則不接收該訊號。而後，在接收到電磁波1 〇 1 2之 訊號下，此機構使資訊獲取機構1 0 1 5獲取墨槽內側資 訊（如墨殘餘量，墨顏色材料，濃度，p Η値，溫度等） 當成元件1 0 1 1之環境資訊。辨識機構比較所獲取墨槽 內側資訊和儲存在資訊儲存機構1 0 1 7中之資訊，和判 斷是否需要傳送所獲取墨槽內側資訊至外側。資訊儲存機 構1 0 1 7儲存用以比較所獲取墨槽內側資訊和從資訊獲 取機構1 0 1 5所獲取之墨槽內側資訊之各種條件。於此 ，根據預先設定在資訊儲存機構1 0 1 7中之條件，如當 墨殘餘量爲2m1或更少或當墨pH値顯著改變時，辨識 機構1016辨識是否需要更換墨槽。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 B7 五、發明説明（69) 資訊傳送機構1 0 1 8轉換動力爲用以傳送墨槽內側 資訊至外側之能量，和根據辨識機構1 0 1 6之指令而顯 示/傳送墨槽內側資訊至外側。可使用磁場，光，形狀， 顏色，無線電波，聲音等當成傳送能量。例如，當判斷墨 殘餘量爲2 m 1或更少時，發出聲音以傳送需要更換墨槽 至外側。再者，傳送目的地並不限於噴墨記錄裝置之通訊 電路1 1 50，而是特別的，光，形狀，顏色，聲音等亦 可傳送至人類之視覺和聽覺。再者，當判斷原始墨殘餘量 爲2m 1或更少時，發出聲音。當墨pH値顯著改變時， 發出光。以此方式，傳送方法可依照資訊而改變。 依照第五實施例，於此設置有具有通訊功能以回應相 關顏色墨槽以不同頻率之固態半導體元件，和此元件可與 所欲顏色墨槽獨立的交換資訊。 再者，每一顏色之固態半導體元件轉換來自設置在記 錄裝置主體側上之通訊電路之電磁波爲用以啓動在元件中 之辨識機構，資訊獲取機構，和資訊傳送機構之動力。因 此，電接線不需直接連接至外側，和元件可使用在物體中 之任何位置，例如，在難以直接連接電接線至外側之墨中 。當元件設置在墨中時，可實時準確的掌握墨狀態。再者 ,於此無需設置用以儲存電動勢以操作元件之機構（在本 例中爲動力源），和因此元件可小型化且可使用在相當窄 的位置上。 (第六實施例） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -72- 514964 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 ‘發明説明 ( 70 ) 1 以 下 說 明 另 —* 實 施 例 〇 固 態 半 導 體 元 件 之 基 本 構 造 和 I· 1 圖 3 6 所 示 者 相 似 5 但 是 在 通 訊 之 響 應 條 件 方 式 並 不 相 同 I 〇 因 此 > 在 以 下 之 說 明 中 y 和 第 五 實 施 例 所 述 相 同 之 元 件 1 I 以 相 同 之 參 考 數 字 表 示 〇 在 第 卞义 實 施 例 中 ， 和 第 五 實 施 例 請 先 閲 1 1 I 不 同 的 是 ， 調 諧 以 用 於 通 訊 之 頻 率 相 關 於 在 相 關 顏 色 tsp 槽 讀 背 面 1 1 I 中 之 所 有 元 件 皆 是 相 同 的 ( 由 在 元 件 上 之 線 圈 L 之 繞 組 數 5 意 1 1 a 長 度 等 所 決 定 之 諧 振 頻 率 對 於 相 關 顏 色 元 件 皆 是 相 同 事 項 JL 1 1 的 ) 〇 不 同 的 數 位 I D 辨 識 功 能 授 予 至 在 相 關 顏 色 墨 槽 中 填 寫 4 之 相 關 元 件 y 用 於 通 訊 之 顏 色 之 Em 墨 槽 以 數 位 I D 辨 識 y 和 頁 1 I 判 斷 此 通 訊 是 否 爲 致 能或無效 〇 1 1 | 圖 3 7 爲 藉 由 電 磁 感 應 在 記 錄 裝 置 主 體 側 上 之 通 訊 電 1 I 路 1 1 5 0 和 固 態 半 導 體 元 件 1 0 1 1 間 交 換 數 位 I D 之 訂 槪 念 說 明 圖 〇 爹 考1 圖 3 7 , ^首先， 當數位I ：E )設定爲 Γ D 3 h ( h 爲 指 示 D 3 爲 進 位 數 字 之 附 註 ) ( 圖 3 7 A 1 | ) 時 5 通 訊 電 路 1 1 5 0 將 其 轉 換 爲 二 進 位 數 字 VV 1 1 0 1 I 1 0 0 1 1 // ( 圖 3 7 Β ) V 和 形 成 相 關 電 磁 感 應 波 形 ( # 1 圖 3 7 C ) 〇 假 設 數 位 値 1 爲 一 週 期 之 正 弦 波 y 和 0 爲 輸 出 〇 〇 當 通 訊 電 路 1 1 5 0 藉 由 電 磁 感 應 傳 送 此 波 形 至 固 1 態 半 導 體 元 件 1 0 1 1 時 ( 圖 3 7 D ) 5 在 墨 槽 中 之 元 件 受 到 調 諧 和 以 在 元 件 1 0 1 1 上 之 線 圈 L 獲 得 相 似 的 波 形 1 ( 圖 3 7 E ) 〇 元 件 1 0 1 1 藉 由 比 較 器 電 路 轉 換 此 波 形 1 I 爲 數 位 二 進 位 數 字 串 ( 圖 3 7 F ) j 和 獲 得 D 3 h 當 成 數 1 1 位 I D ( 圖 3 7 G ) 〇 1 1 圖 3 8 爲 使 用 數 位 I D 之 交 換 以 獲 取特 殊 顏 色 之 Bnf 墨 槽 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -73 - 514964 A7 B7 五、發明説明（71 ) 內側資訊之操作流程。首先，當選擇用於通訊之墨槽之響 應條件之I D ( D 3 h在此例中當成數位I D )時，通訊 電路1 1 5 0藉由移位暫存器等（未顯示）轉換此I D爲 二進位數字安排，轉換此安排爲相關電磁波形，和傳送此 波形。在轉換時，二進位安排在且（A N D )閘中乘以相 同週期之正弦波。固態半導體元件1 0 1 1以線圈獲取相 同波形當成傳送電磁感應波形。此波形轉換爲二進位數字 ，和而後藉由設置在固態半導體元件1 0 1 1之辨識機構 1 0 i 6中之轉換器而獲得六進位數字。 而後，辨識機構1 0 1 6比較所獲取之六進位數字之 I D和預先儲存在資訊儲存機構1 0 1 7中之六進位數字 之辨識I D。當所比較之I D互相吻合時，接收到在I D 後之資訊。當不吻合時，則無法接受資訊。 當資訊以上述方式接收時，辨識機構1 0 1 6使資訊 獲取機構1 0 1 5獲取墨槽內側資訊（如墨濃度，殘餘量 ，物理性質等）當成元件1 0 1 1之環境資訊，依照如圖 3 6所示之所接收資訊。辨識機構比較所獲取墨槽內側資 訊和儲存在資訊儲存機構1 〇 1 7中之資訊，和判斷所獲 取之墨槽內側資訊是否需要傳送至外側。此資訊傳送機構 1 0 1 8以辨識機構1 〇 1 6之指令而轉換動力爲用以傳 送墨槽內側資訊至外側之能量，和顯示/傳送墨槽內側資 訊至外側。 依照第六實施例，其中設置有一固態半導體兀件，其 具有一通訊功能以回應使用不同I D辨識之通訊協定’以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格< 210x297公羡）_ 74] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I-訂 s'. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 _B7_ 五、發明説明（72 ) 用於相關之墨槽。因此，和第一實施例相似的，此元件可 個別的與所需顏色墨槽交換資訊。再者，在元件中用以啓 動電路之動力可以非接觸方式供應，且因此即使在接線相 當困難之墨中，亦可使用此元件。 再者，在第六實施例中，由於每一顏色墨槽由數位 ID所辨識，相較於第五實施例之構造，於此可操控大量 型式之墨槽。 此外，儲存在墨槽中之墨型式之偵測將說明當成使用 前述固態半導體元件之構成例。 圖3 9爲依照本發明之固態半導體元件之內部構造和 與外側交換之方塊圖。圖3 9所示之固態半導體元件9 1 包含：能量轉換機構9 4用以轉換電動勢9 2當成從外側 A以非接觸方式供應至元件9 1之外側能量爲動力9 3 ; 和發光機構9 5，其使用由能量轉換機構9 4所獲得之動 力以發光。此元件乃設置在墨槽之墨中。發光元件9 5以 如光二極體所構成。 此外，電磁感應，熱，光，射線等可供應當成供應以 操作元件之電動勢。再者，能量轉換機構9 4和發光機構 9 5最好形成在元件表面或表面附近。 在此實施例中，當電動勢9 2從外側A供應至元件 9 1時，能量轉換機構9 4轉換電動勢9 2爲動力9 3， 和發光機構9 5使用動力9 3以發出光9 6。從發光機構 9 5發出之光9 6之強度由外側B偵測。 再者，在供應外側能量以使用於噴墨記錄裝置之方法

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297^FT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -75- 514964 A7 B7 五、發明説明（73 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 中，用以供應電動勢至元件當成外側能量之機構可設置在 恢復位置，返回位置，載具，或記錄頭等上。此外，當包 括電動勢供應機構之裝置使用時，可知墨槽內側狀態而無 需噴墨記錄裝置。例如，可在工廠，或商店等中使用此元 件於測試目的。 圖4 0爲使用本發明之固態半導體元件之墨槽之示意 構造圖。圖4 0所示之固態半導體元件1 5 2 6浮在墨槽 1 5 2 1之原始墨1 5 2 2之液面附近。由設置在墨槽 1 5 2 1外側之外側諧振電路（未顯示）以電磁感應而感 應一電動勢。設置在固態半導體元件1 5 2 6附近之光二 極體受驅動以發光。此光穿透墨1 5 2 2而傳送且由墨槽 1 5 2 1之外側光感應器1 5 5 0所接收。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖41爲相關墨（黃色（Y)，紫紅色（M)，藍綠 色（C )，黑色（B ))之吸收波長。如圖4 1所示，在 相關黃色，紫紅色，藍綠色，黑色墨中，吸收係數峰値乃 散佈在3 0 0至7 0 0 n m之波長帶中。黃色墨之吸收係 數峰値約爲3 9 0 n m，紫紅色墨之吸收係數峰値約爲 5 0 0 nm，黑色墨之吸收係數峰値約爲5 9 0 nm,和 藍綠色墨之吸收係數峰値約爲6 2 0 n m。因此，包括波 長範圍在3 0 0至7 0 0 n m範圍中之光從固態半導體元 件中發出，經由墨傳送，和由設置在墨槽外側之光感應器 1 5 5 0 (見圖4 0 )所接收。而後，大部份吸收的波長 受到偵測，和可辨識光所穿透之墨之顏色ώ 再者，如圖4 1所示，相關的黃色，紫紅色，藍綠色 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -76- 514964 A7 __B7_ 五、發明説明（74 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，和黑色墨在5 0 0 nm波長中之吸收係數互相不同。對 於在500nm波長中，相關顏色墨之吸收係數而言，紫 紅色爲8 0%，黑色爲5 0%,黃色爲2 0%,和藍綠色 爲5%。因此，相關於具有500nm波長之光而言，可 偵測到墨透射光之強度（透射率）對由固態半導體元件所 發出之光強度之比例，且因此，可辨識光所透過之墨之顏 色。 此外，在任一例中，當一種型式之固態半導體元件設 置在不同墨槽中時，亦可分辨多數墨型式。 再者，在噴墨記錄裝置中，多數相關墨槽依照容納在 每一墨槽中之墨型式而接附至預定位置。此種構造可包括 當具有接收在墨槽中透過墨之光之光感應器1 5 5 0偵測 到墨槽接附至不適當位置時發出一警告給使用者之機構。 在此例中，警告機構之例包括如燈之發光機構，如警鈴之 聲音機構等。使用者可由警告機構之警告而受通知墨槽接 附至不正確位置，和可再度將墨槽接附至原始位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 替代的，噴墨記錄裝置可包括控制機構，以當具有接 收在墨槽中透過墨之光之光感應器偵測到墨槽接附至不適 當位置時，用以依照墨型式控制從所接附墨槽供應墨之記 錄頭。在此例中，即使當使用者將墨槽接附至錯誤位置時 ，亦可自動的且適當的記錄影像。因此，使用者無需注意 墨槽之接附位置。 如上所述，本發明之固態半導體元件包括能量轉換機 構用以轉換來自外側之能量爲不同型式之能量，和發光機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -77- 514964 A7 B7 五、發明説明（75) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 構用以藉由由能量轉換機構所轉換之能量而發光。因此， 從固態半導體元件發出之光穿透墨，在確定波長中之透射 光強度可受到偵測，且因此，可辨識墨型式。 依照本發明，只有在來自外側之電磁波訊號符合預定 響應條件時，固態半導體元件才具有獲取環境資訊和傳送 此資訊至外側之通訊功能。因此，可獨立獲得每一元件之 環境資訊。再者，由於資訊可三維的獲取/傳送，相較於 使用平面半導體元件，對於資訊傳送方向較無限制。因此 ，環境資訊可有效的獲取和傳送至外側。 再者，當至少一固態半導體元件設置在墨槽中時，關 於容納在墨槽中之墨之資訊，在墨槽中之壓力等皆可實時 傳送至設置在外側之噴墨記錄裝置。如此之優點爲可控制 隨墨耗損而時時改變之墨槽中之負壓量，和使墨噴出相當 穩定。 秦· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別的，當相關固態半導體元件設置在多數墨槽中時 ，且只有當所接收到的電磁波符合預定響應條件時，獲取 資訊以回應所接收之訊號。與所儲存資訊比較之辨識結果 可和所獲取資訊一起傳送至外側。當對於每一槽改變響應 條件時，可獨立的獲得每一槽之資訊。因此，使用者可毫 無錯誤的更換墨以耗盡之墨槽。 再者，用以操作固態半導體元件之動力以非接觸方式 供應至元件。在此構造中，無需在墨槽中設置用以啓動元 件之電源，或連接動力供應接線至元件。此元件亦可使用 在難以連接接線至外側處。再者，由於元件在墨槽附近以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -78- 514964 A7 B7 五、發明説明（76) 非接觸方式作用，此元件可在一位置上操控多數顏色。再 者，即使在印刷時，此資訊亦可傳送。 例如，振盪電路之導體線圈捲繞在固態半導體元件之 外表面上，和藉由與外側諧振電路電磁感應而在導體線圈 中產生動力，因此，動力可以非接觸方式供應至元件。 在此例中，由於線圈捲繞元件外表面，因此線圈之電 感大小依照在墨槽中之墨殘餘量，墨濃度，和墨ρ η値而 改變。因此，由於振盪電路可依照電感改變而改變振盪頻 率，因此可根據所改變之振盪頻率而偵測如在墨槽中之墨 殘餘量。 再者，由於固態半導體元件具有中空部份以浮在液體 中且元件之重心位於元件中心下方，因此，安裝在噴墨記 錄裝置上之墨槽和記錄頭可序列的操作。即使當在墨槽中 之墨垂直和水平搖擺時，此元件亦可穩定的浮在墨槽之墨 上，和可準確的偵測關於墨之資訊和在墨槽中之壓力等.。 此外，形成在元件上之振盪電路之線圈相對於外側諧振電 路之線圈保持在穩定位置，且亦可固定的致能穩定雙向通 訊。 以下說明固態半導體元件使用當成墨槽內部壓力調整 機構之構造。 (第七實施例） 以下說明本發明之墨槽之第七實施例。於此，在一構 造例中，墨可經由具有如圖6所示之雙室構造之墨槽之墨 本紙張尺度剌中@i家標準（CNS ) A4^ ( 210X297公釐) 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -79- 514964 A7 B7 五、發明説明（77) 供應埠以高可靠度供應至外側。 如上所述，在具有如圖6所示之雙室構造之墨槽中， 當墨經由墨供應埠5 3供應時，首先，相關於墨供應埠 5 3，墨從負.壓產生室5 1之負壓產生構件各向異性的耗 損。當墨表面到達連接路徑5 Ob時，已進入負壓產生室 5 1之大氣經由連接路徑5 0 b流入墨室5 2。對應量之 墨乃從墨室5 2導入負壓產生室5 1 ,和耗損在墨室5 2 中之墨以取代耗損在負壓產生室中之墨。由於在此狀態（ 以下稱”氣-液交換時），在負壓產生構件中之墨表面難以 改變，相關於噴墨頭之負壓量變成固定，和噴墨頭可以穩 定的噴射量固定的操作。但是，在氣-液交換時，當來自 墨供應璋5 3之墨耗損量大於從墨室5 2至負壓產生構件 5 1之墨供應量時，介於墨室5 2和負壓產生構件5 1之 墨供應埠5 3間之墨路徑受到中斷，或負壓產生構件5 1 在某些例中無法塡充充分量的墨。此問題可藉由改變環繞 墨供應埠5 3之負壓產生構件之材料爲具有墨吸收力高於 非墨供應埠5 3之週邊之處之墨吸收力之材料（如P P壓 製材料）而克服。但是，以此方式，無法預期問題之發生 和即時的（數位的）操控該問題。.因此，當預期問題之發 生時，需要有可即時操控問題之功能。因此，於此提出具 有和圖6相似的雙室構造且具有此功能之墨槽。 圖4 2爲本發明之墨槽之第七實施例之示意截面圖。 在圖4 2所示具有雙室構造之墨槽中（與圖6相似），具 有壓力感應器（壓力偵測機構）以偵測壓力起伏之固態半 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 秦· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -80· 514964 A7 _____B7 _ 五、發明説明（78 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導體元件1 0 0 4 (第一監視機構）乃設置在負壓產生室 1〇〇1中。具有開/關閥之固態半導體元件1005 ( 流率調整裝置）設置在連接路徑1 〇 5 0 b中，接收來自 固態半導體元件1 〇 〇 4之壓力訊號，和藉由開/關閥調 整連接路徑1 0 5 0 b之流率。此外，固態半導體元件 1 0 0 4需要設置在墨發生短缺之限制線上（由圖4 2之 虛線所示之氣-液介面），以防止預先發生之墨短缺。參 考數字1 0 1 0 a表示一分隔壁。 再者，第一或第二實施例（圖3或圖1 1之構造）可 應用至固態半導體元件1 0 0 4。在此例中，在元件 1 0 0 4中之資訊獲取機構爲一壓力感應器。另一方面， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 固態半導體元件1 〇 〇 5可藉由更換第二實施例之資訊傳 送機構（圖1 1之構造）爲開/關閥，和省略資訊獲取機 構而構成。第二實施例之固態半導體元件使用當成以此方 式設置在連接路徑1 0 5 0 b中之一開/關閥裝置。但是 ，在本發明中，閥裝置並不限於固態半導體元件，只要此 閥裝置可以非接觸方式調整連接路徑之流率而不需要任何 動力源即可。 再者，具有控制機構以偵測墨殘餘量和當墨量下降至 一給定量位準時完全開啓元件1 0 0 5之開/關閥之固態 半導體元件1 0 0 6 (第二監視機構），如果有需要，可 浮在墨室1 0 0 2之墨表面上。藉由固態半導體元件 1 0 0 6偵測墨殘餘量和產生浮力之方法可和第一實施例 相同。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ' -81靡 514964 A7 B7 五、發明説明（79 ) 再者，固態半導體元件1004，1 005， 1 〇 0 6由參考圖5所述之感應電動勢所啓動。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下說明第七實施例之墨槽之墨供應操作。 參考圖4 2，負壓產生室1〇 〇 1之液體表面下降至 限制線（圖4 2之虛線），在限制線下方，在氣一液交換 時墨路徑可能中斷，和而後，固態半導體元件1 0 0 4在 液體表面上方移動且曝露至大氣。於此，液體呈現在環繞 元件之負壓產生構件中 之狀態改變成液體消失之狀態，和而後引起壓力起伏 。元件之壓力感應器偵測此壓力起伏，和可預先偵測到從 墨室1 0 0 2至墨供應埠1 0 〇 3之墨路徑中斷之狀態。 而後，固態半導體元件1 〇 〇 4傳送由壓力感應器所獲得 之壓力起伏資訊至連接路徑1 〇 5 0 b之固態半導體元件 1 0 0 5。 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 固態半導體元件1 〇 〇 5從元件1〇〇4接收壓力起 伏資訊，和依照此壓力起伏資訊控制開/關閥。亦即，當 負壓產生室1 0 0 1之液面下降至可能發生墨路徑中斷之 限制線時，連接路徑1 0 5 0 b之元件1 0 0 5之開/關 閥進一步開啓，和增加從墨室1 0 〇 2至負壓產生室 1001之墨供應量。再者，元件1004之週邊之壓力 値由壓力感應器所獲得，且可由此値判斷液面返回至不會 發生墨路徑中斷之狀態。在此例中，連接路徑1 0 5 0 b 之固態半導體元件1 0 0 5之開/關閥關閉，和可獲得正 常流率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -82- 514964 A7 B7 五、發明説明（8〇 ) 如上所述，在具有雙室構造如同圖3之墨槽中，可設 置偵測從墨室1 0 〇 2至負壓產生室1 0 0 1之墨供應捧 1 0 0 3之墨路徑之可能中斷和即時防止此中斷之功能。 此外，當固態半導體元件1 0 0 6設置在墨室 1 0 0 2中時，固態半導體元件1 0 0 5接收由固態半導 體元件1 0 0 6所獲得之在墨室1 0 0 2中之墨殘餘量資 訊，和在辨識墨殘餘量爲給定位準或更少時，控制和完全 開啓開/關閥。藉此，即使當在墨室1 0 0 2中之墨殘餘 量下降時，亦可獲得對負壓產生室1 0 〇 1之充分墨供應 量。於此亦可提供具有更高可靠度墨供應之雙室構造墨槽 〇 由固態半導體元件1 0 0 6在墨室1 0 0 2中對墨殘 .餘量之偵測並不限於使用如第一實施例所述在諧振頻率範 圍中依照介於元件和外側諧振電路間之距離而改變振幅値 之方法。亦即，其它方法包含：設置壓力感應器以偵測在 固態半導體元件1 0 0 6中之墨室1 0 0 2之壓力；偵測 在墨室1 0 0 2中之液體耗損前之墨室1 0 0 2之最初壓 力P ◦和墨室1 0 0 2之液體耗損處之確定點之壓力P，和 獲得一壓力損失h (見圖4 2 );和傳送此壓力損失h之 資訊至固態半導體元件1 〇 〇 5。壓力損失h藉由h =( P 〇 - P ) / p g而得（於此，p g表示固態半導體元件之 比重）。壓力損失之上限値依照相關記錄頭規格（如噴嘴 數，噴射量，驅動頻率，介於墨槽和記錄頭墨供應埠間之 距離等）而設定。當在使用記錄頭時超過上限値時，一緊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I-訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -83 - 514964 A7 __ B7 _ 五、發明説明（81 ) 急訊號從本發明之固態半導體元件傳送至記錄頭和記錄裝 置。藉此，用以控制影像資料和記錄頭之驅動訊號可免於 從記錄裝置傳送至記錄頭，和藉此可防止影像因記錄頭之 墨供應短缺而造成損壞。 (開/關閥） 以下說明在第七實施例中之開/關閥之具體構造例和 .其製造步驟。 圖4 3爲固態半導體元件之一例之說明圖，其中形成 有第七實施例之開/關閥。此元件形成在球形矽中以使用 在球半導體中。圖4 4A至4 4G爲圖4 3所示之壓力調 整機構之製造步驟之說明圖。此外，圖4 3和4 4顯示沿 .球形矽之中心所截取之截面圖。 如圖4 3所示，底電極2 0 1形成在球形矽2 0 0之 兩相對部份。再者，S i N膜2 0 6形成以包圍球形矽 200。SiN膜206構成移動部份210， 211， 其中設置相對於底電極2 0 1之部份以槓桿方式從球形矽 2 0 0之表面以一間隔支持。在相關移動部份2 1 0， 2 1 1中，閥電極2 0 5設置相對於底電極2 0 1。再者 ，在從底電極2 0 1延伸至另一底電極2 0 1之部份中， S i N膜2 0 6形成在與球形矽2 0 0成一間隔處。此部 份形成一路徑2 1 2，其中氣體可在一移動部份2 1 0和 另一移動部份2 1 1間循環。 以下參考圖4 4A至4 4 G說明圖4 3所示之開/關 本紙度適财關家鮮（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 ~ -84- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A7 _____B7_ 五、發明説明（82 ) 閥之製造方法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，如圖44B所示，磷矽酸鹽玻璃（PSG)膜 202形成在球形矽200之整個表面上，如圖44A所 示。此外，在PSG膜202形成之前，底電極20 1預 先形成在兩相對部份，與球形矽2 0 0之中心互相對稱。 而後，如圖4 4 C所示，使用光微顯影處理以定圖樣除了 形成路徑之部份之P S G膜2 0 2，以形成至少一開口 203，以曝露在PSG膜2 02中之底電極201，和 形成後述之路徑。 而後，如圖44D所示，藉由金屬CVD處理，一 C u膜2 0 4形成以覆蓋底電極2 0 1和P S G膜2 0 2 kv·. ，和移除只留下底電極2 0 1之上部份和週邊部份。而後 ，如圖4 4 E所示，閥電極2 0 5形成在一部份上，該部 份形成在C u膜2 0 4上之移動部份上。再者，使用 ?£(：¥〇法以形成3丨1^膜2 06在球形矽200之整 個週邊上，因此PSG膜202， Cu膜204，和閥電 極2 0 5皆受到塗覆。再者，如圖4 4 F所示，S i N膜 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 0 6定圖樣成可移動部份形狀。在此階段中之元件之示 意平面圖如圖4 5所示。S i N膜2 0 6定圖樣，和如圖 45所示，在SiN膜206上在Cu膜204中形成徑 向細縫2 0 6 a。而後，C u膜2 0 4和P S G膜2 0 2 由溶劑適當溶解並移除。藉此，如圖4 4 G所示，可獲得 固態半導體元件。在此元件中，多數作用當成閥之可移動 部份2 1 0，2 1 1乃設置在兩上下部份，且從球形砂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -85 - 514964 A7 ___ B7 五、發明説明（83 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0 0以一間隔支持。再者，介於上移動部份2 1 〇和球 形矽2 0 0間之空間經由多數路徑2 1 2連接至介於下移 動部份2 1 1和球形矽2 0 0間之空間。 當固態半導體兀件設置在如圖4 2所示之墨槽連接路 徑1050b中時，一移動部份21〇設置在圖42所示 之墨槽之墨室1 0 0 2側，和另一移動部份2 1 1設置在 如圖4 2之墨槽之負壓產生室1 〇 〇 1側上。 其次參考圖43， 46,和47說明以具有開/關閥 接附於此之固態半導體元件調整在墨槽中之墨供應量之方 法。 圖4 6爲圖4 3所示之開/關閥之電路構造之等效電 路圖。由圖46可知，電容C構成在設置互相相對之閥電 極（V E )和底電極（B E )間。 再者，圖47爲在圖46所示之壓力調整機構中，所 施加訊號至閥電極（V E )和底電極（B E )之時間圖之 例。在圖4 7中，C表示關閉，和〇表示開啓。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，底電極2 0 1和閥電極2 0 5設定至GND位 準。而後，一高位準訊號應用至底電極20 1，和進一步 至閥電極2 0 5。藉此，一靜電吸引力作用在底電極 2 0 1和閥電極2 0 5間。由於閥電極2 0 5吸引底電極 2 0 1，結果，設置在路徑2 1 2之相對端中之移動部份 2 10，2 1 1乃位移向著球形矽2 0 0，以接觸球形矽 2 0 0 ,和路徑2 1 2之相對端除了由細縫2 0 6 a所形 成之間隙外皆受到封閉。當高位準訊號應用至在路徑 -C5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規袼（210X297公釐) 514964 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __ B7五、發明説明（84 ) 2 12相對端中之移動部份2 1〇，2 11之所有閥電極 2 0 5時，所有路徑2 1 2之出口/入口埠縮小。 此狀態視爲初始狀態。當流率增加時，一低位準訊號 應用至在所需數目之路徑212之相對端中之移動部份 210，211之閥電極205。藉此，移動部份210 ，211從球形矽2 0 0拆離，和路徑2 12之出口 /入 口埠更大開啓。流率可依照開啓路徑數目而調整。再者， 當流率再度降低時，高位準訊號再度應用至閥電極2 0 5 以位移移動部份2 1 0，2 1 1和關閉路徑2 1 2。即使 在此例中，降低之流率亦可藉由封閉路徑之數目而調整。 如上所述，依照本發明，於此提供雙室構造液體容器 ，其中一封閉液體容器室經由在容器底表面中之連接路徑 連接至部份連接大氣之吸收劑容器室，和至液體噴射頭之 供應埠乃設置在吸收劑容器室中。在此容器中，至少設置 有一元件，其中形成有獲取關於液體（墨）資訊之功能和 傳送所獲取資訊至外側之功能。關於液體之資訊可有效@ 獲取並傳送至外側。特別的，記錄裝置之驅動，和墨供應 量等乃根據由固態半導體元件所獲取之資訊而控制，且@ 此可達成高品質記錄。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適國家標準(CNS )八4胁（210X297公釐）

Claims (1)

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   第90114637號專利申請案 英文申請專利範圍修正本 A8 B8 C8 D8 民國91年8月2日修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 . 一種固版半導體兀件，其設置以接觸一液體，包 含： 資訊獲取機構，用以獲取該液體之化學性質資訊，包 括至少氫離子濃度註標，濃度，和該液體之密度之一； 資訊通訊機構，用以顯不或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 通訊機構。 2 _如申請專利範圍第1項之固態半導體元件，進一 步包含： 資訊儲存機構，用以儲存與所獲取資訊比較之資訊； 和辨識機構，用以比較該獲取資訊和儲存在資訊儲存機構 中之相關資訊，和辨識傳送該資訊至外側之需要， 其中當該辨識機構辨識需要資訊傳送時，該資訊通訊 機構顯示或傳送所獲取資訊至外側，和 該資訊儲存機構和辨識機構由以該能量轉換機構所.轉 換之能量操作。 3 .如申請專利範圍第1項之固態半導體元件，進一 步包含·· . 資訊儲存機構，用以儲存與所獲取資訊比較之資訊； 接收機構，用以接收來自外側之訊號；和 辨識機構，用以允許該資訊獲取機構獲取關於包含在 一容器中之液體之資訊以回應由該接收機構所接收到之訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） • 、 « . .I IT,ii~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 號，比較所獲取資訊和儲存在資訊儲存機構中之相關資訊 ，和判斷所獲取資訊是否符合預定條件， (請先閲-^背面之注意事項再填寫本頁) 其中該資訊通訊機構顯示或傳送至少由該辨識機構所 獲得之一辨識結果至外側，和 該資訊儲存機構，該接收機構，和該辨識機構由該能 量轉換機構所轉換之能量所操作。 4 ·如申請專利範圍第1項之固態半導體元件，其中 該能量轉換機構包含一振盪電路，以藉由和設置在外側之 一諧振電路之電磁感應而致之感應電動勢而產生一動力。 5 ·如申請專利範圍第4項之固態半導體元件，其中 •關於該液體之資訊乃由來自該振盪電路之輸出之改變而提 供。 6 ·如申請專利範圍第1項之固態半導體元件，其中 該固態半導體元件乃浮動和設置在一液體表面上或在液體 中，且具有一中空部份以浮在該液體表面上或在液體中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 ·如申請專利範圍第6項之固態半導體元件，其中 該固態半導體元件設置在包含有液體之一容器中，和其中 該資訊獲取機構包含用以偵測在該容器中液體之殘餘量之 機構。 8 ·如申請專利範圍第1項之.固態半導體元件，其中 該資訊獲取機構包含用以偵測液體之離子濃度之機構。 9 ·如申請專利範圍第8項之固態半導體元件，其中 該資訊獲取機構包含一離子感應器。 ‘ 1 〇 .如申請專利範圍第8項之固態半導體元件，其 I紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " ： -2 - 514964 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 中該資訊獲取機構包含一離子選擇場效電晶體。 1 1 · 一種墨槽.，其包含用以供應至一噴墨頭以’噴出 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 墨之墨，其中安排至少一固態半導體元件安排以接觸該墨 ，該固態半導體元件包含： 資訊獲取機構，用以獲取該液體之化學性質資訊，包 括至少氫離子濃度註標，濃度，和該液體之密度之一； 資訊通訊機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 通訊機構。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之墨槽，其中該固態 半導體元件乃浮動和設置在墨表面上或在墨中，和該資訊 獲取機構包含用以偵測墨殘餘量之機構。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之墨槽，其中該資訊 獲取機構包含用以偵測墨之離子濃度之機構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之墨槽，其中該資訊 獲取機構包含一離子感應器。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之墨槽，其中該資訊 獲取機構包含一離子選擇場效電晶體。 1 6 · —種墨槽，其包含供應至噴墨頭以噴墨之墨， 包含： 資訊獲取機構，用以獲取該墨之化學性質資訊，包括 至少氫離子濃度註標，濃度，和該墨之密度之一； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 資訊通訊機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 通訊機構。 i 7 .如申請專利範·圍第1 6項之墨槽，進一步包含 資訊儲存機構，用以儲存與所獲取資訊比較之資訊； 和辨識機構，用以比較該獲取資訊和儲存在資訊儲存機構 中之相關資訊，和辨識傳送該資訊至外側之需要， 其中當該辨識機構辨識需要資訊傳送時，該資訊通訊 機構顯示或傳送所獲取資訊至外側，和 該資訊儲存機構和辨識機構由以該能量轉換機構所轉 換之能量操作。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之墨槽，進一步包含 資訊儲存機構，用以儲存與所獲取資訊比較之資訊；. 接收機構，用以接收來自外側之訊號；和 辨識機構，用以允許該資訊獲取機構獲取關於該墨之 資訊以回應由該接收機構所接收到.之訊號，比較所獲取資 訊和儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，和判斷所獲取資 訊是否符合預定條件， 其中該資訊通訊機構顯示或傳送至少由該辨識機構所 獲得之一辨識結果至外側，和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠) 一 訂 I ^ ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A8 B8 C8 ___D8 六、申請專利範圍 該資訊儲存機構，該接收機構，和該辨識機構由該會g 量轉換機構所轉換之能量所操作。 1 9 ·如申請專利範圍第1 6項之墨槽，其中該能量 轉換機構包含一振盪電路，以藉由和設置在外側之一諧振 電路之電磁感應而致之感應電動勢而產生一動力。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之墨槽，其中關於該 墨之資訊乃由來自該振盪電路之輸出之改變而提供。 21·—種噴墨記錄裝置，包含：一噴墨頭用以噴墨 ;和墨槽，其包含用以供應至一噴墨頭以噴出墨之墨，其 中安排至少一固態半導體元件安排以接觸該墨，該固態半 導體元件包含： 資訊獲取機構，用以獲取該液體之化學性質資訊，包 括至少氫離子濃度註標，濃度，和該液體之密度之一； 資訊通訊機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 通訊機構。 2 2 · —種液體改變資訊獲取方法，其使用設置以接 觸一液體之一固態半導體元件，該元件包含：. 資訊獲取機構，用以獲取關於該液體之資訊；. 資訊通訊機構，用以顯示或傳送由該資訊獲取機構所 獲得之資訊至外側；和 · 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ： "" 、訂--^-----^^— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514964 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構和該資訊 通訊機構。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之資訊獲取方法，其 中該資訊獲取機構獲取液體化學性質之改變資訊包括至少 氫離子濃度註標，濃度，和液體密度之一。 2 4 _ —種液體物理性質改變辨識方法，其使用設置 以接觸一液體之一固態半導體元件，該元件包含： 資訊獲取機構，用以獲取關於該液體之資訊； 辨識機構，用以根據由該資訊獲取機構所獲取之資訊 和一預先儲存資料表而辨識一液體物理性質改變； 資訊通訊機構，用以顯示或傳送由該辨識機構所獲得 之資訊至外側；和 能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與所施 加能量不同型式之能量，以操作該資訊獲取機構，該辨識 機構，和該資訊通訊機構。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項之辨識方法，其中該 資訊獲取機構獲取該液體之化學性質之改變資訊，根據來 自該資料表和該液體之化學性質之改變資訊而評估液體之 物理性質値之改變，和辨識資訊傳送之需要。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之辨識方法，其中該 液體之化學性質之改變資訊包括包括至少氫離子濃度註標 ，濃度，和液體密度之一。 2 7 ·如申請專利範圍第2 5項之辨識方法，其中該 液體之物理性質包括至少液體之黏度，和表面張力之一。 本紙St尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ： ---------P, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A8 B8 C8 _______ 08 六、申請專利範圍 2 8 .如申請專利範圍第2 4項之辨識方法，其中該 對辛識機構比較由資訊.獲取機構所獲取之資訊和預先儲存資 料表，和辨識資訊傳送之需要。 2 9 · —種辨識方法，其藉由使用設置以接觸液體之 @態、半導體元件以辨識關於液體之異常改變資訊，該方法 包含： 獲得關於隨時間之液體資訊；和 從指示該液體隨時間改變之資訊之資訊中，評估液體 量。 3 0 · —種固態半導體元件，包含： 接收和能量轉換機構，用以以非接觸方式接收來自外 側之電磁波之訊號，和以電磁感應轉換該電磁波爲一動力 資訊獲取機構，用以獲取外側環境資訊； 資訊儲存機構，用以儲存與由該資訊獲取機構所獲取 之資訊比較之資訊； 辨識機構，用以比較由資訊獲取機構所獲取之資訊和 儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，和當由該接收和能量 轉換機構所接收之電磁波之訊號滿足一預定響應條件時， 辨識用於資訊傳送之需要；和 . 資訊通訊機構，用以當該辨識機構辨識資訊傳送之需 要時，顯示或傳送由該資訊獲取機構所獲取之資訊至外側 ， 其中該資訊獲取機構，該資訊儲存機構，該辨識機構 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） ~: """ ---------^------訂r---- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 514964 ABCD 六、申請專利範圍 ，和該資訊通訊機構由該接收和能量轉換機構所轉換之能 量所操作。 ---------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 1 .如申請專利範圍第3 0項之固態半導體元件， 其中該響應條件包含一電磁感應頻率。 3 2 ·如申請專利範圍第3 0項之固態半導體元件， 其中該響應條件包含一通訊協定。 3 3 .如申請專利範圍第3 0項之固態半導體元件， 其中該資訊通訊機構轉換由該接收和能量轉換機構所轉換 之動力爲一磁場，一光，一形狀，一顏色，一無線電波， 或一聲音當成用以顯示或傳送資訊至外側之能量。 3 4 ·如申請專利範圍第3 0項之固態半導體元件， 其中該接收和能量轉換機構包含一導體線圏和一振盪電路 用以藉由與外側諧振電路之電磁感應而產生動力。 3 5 .如申請專利範圍第3 4項之固態半導體元件， 其中該導體線圈形成以捲繞該固態半導體元件之外表面。 -線肩 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 6 .如申請專利範圍第3 0項之固態半導體元件， 其中該固態半導體元件包含一中空部份以在一液體表面上 或在液體中之預定位置中浮動。 3 7 .如申請專利範圍第3 6項之固態半導體元件， 其中在液體中浮動之固態半導體元件之重心位在元件之中 央下方，且浮動元件穩定的搖擺而未在液體中轉動。 • 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項之固態半導體元件， 其中該固態半導體元件之穩定中心固定的位在固態半導體 元件之重心上方。 · 本^張尺度適用中國國家標準（€则）六4規格（210父297公釐） ： -8- 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 9 . —種墨槽，其中設置至少一固態半導體元件包 含： .· 接收和能量轉換機構，用以以非接觸方式接收來自外 側之電磁波之訊號，和以電磁感應轉換該電磁波爲一動力 資訊獲取機構，用以獲取外側環境資訊； 資訊儲存機構，用以儲存與由該資訊獲取機構所獲取 之資訊比較之資訊； 辨識機構，用以比較由資訊獲取機構所獲取之資訊和 儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，和當由該接收和能量 轉換機構所接收之電磁波之訊號滿足一預定響應條件時， 辨識用於資訊傳送之需要；和 資訊通訊機構，用以當該辨識機構辨識資訊傳送之需 要時，顯示或傳送由該資訊獲取機構所獲取之資訊至外側 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I--------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中該資訊獲取機構，該資訊儲存機構，該辨識機構 ，和該資訊通訊機構由該接收和能量轉換機構所轉換之能 量所操作。 4 0 .如申請專利範圍第3 9項之墨槽，其中該固態 半導體元件之響應條件與在墨槽中之墨不同。. 4 1 .如申請專利範圍第4 0項之墨槽，其中該固態 半導體元件之響應條件與在墨槽中之墨顏色不同。 4 2 ·如申請專利範圍第4 0項之墨槽，其中該固態 半導體元件之響應條件與在墨槽中之墨之顏色材料濃度不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 同。 4 3 .如申請專.利範圍第4 0項之墨槽，其中該固態 半導體元件之響應條件與在墨槽中之墨之墨性質不同。 44 · 一種噴墨記錄裝置，其中設置有多數之墨槽， 每一墨槽設置至少一固態半導體元件包含： 接收和能量轉換機構.，用以以非接觸方式接收來自外 側之電磁波之訊號，和以電磁感應轉換該電磁波爲一動力 y 資訊獲取機構，用以獲取外側環境資訊； 資訊儲存機構，用以儲存與由該資訊獲取機構所獲取 之資訊比較之資訊；· 辨識機構，用以比較由資訊獲取機構所獲取之資訊和 儲存在資訊儲存機構中之相關資訊，和當由該接收和能量 轉換機構所接收之電磁波之訊號滿足一預定響應條件時， 辨識用於資訊傳送之需要；和 資訊通訊機構，用以當該辨識機構辨識資訊傳送之需 要時，顯示或傳送由該資訊獲取機構所獲取之資訊至外側 其中該資訊獲取機構，該資訊儲存機構，該辨識機構 ，和該資訊通訊機構由該接收和能量轉換機構所轉換之能 量所操作。 4 5 .如申請專利範圍第4 4項之噴墨記錄裝置，進 一步包含通訊機構，用以相關於在每一墨槽中之固態半導 體元件而傳送/接收電磁波。 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I--------ΦΤΙ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 6 .如申請專利範圍第4 5項之噴墨記錄裝置，其 中該通訊機構包含一諧振電路用以發射電磁波。 4 7 · —種通訊系統，其中使用一固態半導體元件， 包含： 多數液體容器，其中設置相關固態半導體元件； 一振盪電路，其形成在該固態半導體元件中且提供一 導體線圈； 資訊獲取機構，用以獲取在容器中之資訊； 接收機構，用以接收來自外側之訊號； 資訊通訊機構，用以當滿足預定響應條件時，傳送資 訊至外側； 一外側響應電路，設置在該多數液體容器外，用以相 關於該固態半導體元件之振盪電路，藉由電磁感到而產生 一動力；和 外側通訊機構，用以雙向的與該固態半導體元件之接 收機構和資訊通訊機構通訊。 4 8 .如申請專利範圍第4 7項之通訊系統，其中每. 一容器之響應條件不同。 4 9 .如申請專利範圍第4 8項之通訊系統，其中該 響應條件包含一電磁感應頻率。 · . 5 〇 .如申請專利範圍第4 8項之通訊系統，其中該 響應條件包含一通訊協定。 5 . ；L ·如申請專利範圍第4 7項之通訊系統，其中在 液體中浮動之固態半導體元件之重心位在元件之中央下方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） : -11 - I--------P — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ，且浮動元件穩定的搖擺而未在液體中轉動。 5 2 ·如申請專·利範圍第5 1項之通訊系統，其中該 固態半導體元件之穩定中心固定的位在固態半導體元件之 重心上方。 5 3 . —種液體容器，其中容納有供應至用以噴出液 滴之液體噴射頭之墨，包含： 第一室，其部份連接至大氣，且其中容納有用以吸收 液體之吸收劑；‘ 第二室，其由外側封閉，且其中容納該液體； 一連接路徑，其設置在容器之底部份附近，用以連接 第一室至第二室；· 一供應埠，其設置在第一室中，且液體經此供應至液 體噴射頭； 第一監視機構，其設置在第一室中，用以監視第一室 之液體量；和 一流速調整裝置，其設置在連接路徑中，用以依照來 自第一監視機構之資訊而調整該連接路徑之流速。 5 4 .如申請專利範圍第5 3項之液體容器，其中用 以監視第二室之液體量之第二監視機構設置在第二室中， 且該流速調整裝置依照來自第二監視機構之資訊而控制。 5 5 ·如申請專利範圍第5 3項之液體容器，其中該 第一監視機構包含第一固態半導體元件，包含：至少一壓 力偵測機構用以偵測液體之壓力起伏；資訊通訊機構用以 傳送由壓力偵測機構所獲得之壓力資訊至該流速調整裝置 本^張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - ' -12- I--------f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ;和能量轉換機構用以轉換從外側施加之能量爲與所施加 能量不同之能量，以操作該壓力偵測機構和該資訊通訊機 構。 5 6 .如申請專利範圍第5 5項之液體容器，其中該 第一固態半導體元件當從第二室供應至第一室之液體可能 中斷時乃設置在第一室之液體表面上方，且在可偵測到壓 力起伏之位置中。 5 7 .如申請專利範圍第5 5項之液體容器，其中該 流速調整裝置爲第二固態半導體元件，包含：至少一接收 機構，用以接收來自第一監視機構之壓力資訊；一開/關 閥，其操作以回應該接收壓力資訊；和能量轉換機構，用 以轉換從外側施加之能量爲與所施加能量不同之能量，以 操作該接收機構和該開/關閥。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 8 ·如申請專利範圍第5 3項之液體容器，其中該 第二監視機構爲第三固態半導體元件，包含：至少一殘餘 量偵測機構，用以偵測液體殘餘量；資訊通訊機構，用以 傳送由殘餘量偵測機構所獲得之殘餘量資訊至該流速調整 裝置；和能量轉換機構，用以轉換從外側施加之能量爲與 所施加能量不同之能量，以操作該殘餘量偵測機構和該資 訊通訊機構。 _ _ , 5 9 ·如申請專利範圍第5 8項之液體容器，其中該 固態半導體元件浮在一液體表面或在一液體中。 6 ◦.—種液體噴射記錄裝置，包含：一液體噴射頭 用以噴射一記錄液滴；和一液體容器，其中容納有供應至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -13- 514964 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 用以噴出液滴之液體噴射頭之墨，包含： 第一室，其部份連接至大氣，且其中容納有用以‘吸收 液體之吸收劑； 第二室，其由外側封閉，且其中容納該液體； 一連接路徑，其設置在容器之底部份附近，用以連接 第一室至第二室； 一供應埠，其設置在第一室中，且液體經此供應至液 體噴射頭； 第一監視機構，其設置在第一室中，用以監視第一室 之液體量；和 一流速調整裝置，其設置在連接路徑中，用以依照來 自第一監視機構之資訊而調整該連接路徑之流速。 6 1 .如申請專利範圍第6 0項之液體噴射記錄裝置 ，其中一液體噴射頭使用當熱能施加至液體時引起之一膜 沸騰以經由一噴嘴噴出液滴。 --------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）