專利名稱：液體容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體容器，更具體地說，本發(fā)明涉及向噴出微量液滴的液體噴射頭等液體消耗裝置供應(yīng)墨水等液體的液體容器。
背景技術(shù)：
印染裝置、微擴(kuò)散器、甚至要求以超高質(zhì)量進(jìn)行印刷的商業(yè)用記錄裝置等的液體噴射頭從可在裝置本體上裝卸的液體容器接收被噴出液體的供應(yīng)。為了防止噴射頭因空打而受到損傷，需要監(jiān)視容器內(nèi)的液體余量。
因此，提出了對在記錄裝置中使用的、作為液體容器的墨盒中的墨水余量進(jìn)行檢測的各種方案。
作為這種檢測液體余量的結(jié)構(gòu)，例如有如下結(jié)構(gòu)，其包括液體容納室，通過加壓單元的加壓，將儲存的液體排出到液體檢測室；和檢測單元，其配置阻隔了加壓單元的壓力的區(qū)域中，并檢測液體檢測室的容積變化(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
該液體檢測室例如由柔性薄膜等構(gòu)成室壁的一部分，從而即使在液體容納室中有充足的液體余量的情況下，當(dāng)液體容納室不受加壓單元的加壓從而不從液體容納室排出液體時，其容積也保持在最小限度。當(dāng)在加壓單元的加壓下從液體容納室排出液體時，液體檢測室的容積根據(jù)所排出的液體量而擴(kuò)大。
另一方面，當(dāng)實(shí)施加壓單元的加壓時從液體容納室排出的液體量會隨著液體容納室內(nèi)的液體余量的減少而逐漸減少。然后，當(dāng)從液體容納室排出的液體量減少時，液體檢測室的容積的增加也會隨之減少。
從而，檢測單元可以檢測出在加壓單元進(jìn)行加壓時液體檢測室的液體容量是否達(dá)到了規(guī)定水平。
專利文獻(xiàn)1日本專利文獻(xiàn)特開2004-351871號公報。
但是，在上述的液體容器中，用適當(dāng)?shù)耐茐翰考?gòu)成室壁一部分的柔性薄膜向容積減少的方向推壓，以便在不從液體容納室排出液體時，液體檢測室保持最小容積。因此，每當(dāng)從液體容納室排出液體而使液體檢測室的容積增大時，柔性薄膜都要重復(fù)發(fā)生變形以擴(kuò)大液體檢測室的容積，因此，必須用高耐久性的高價材料形成該柔性薄膜，由此會產(chǎn)生導(dǎo)致液體容器的成本上升的問題。
另外，如果為了提高柔性薄膜的耐久性而增大厚度，則柔性薄膜不能容易地變形，從而可能使得柔性薄膜無法順暢地追蹤液體檢測室的容積變化。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可解決上述課題的廉價的液體容器，在該液體容器中，液體檢測室的容積不會反復(fù)改變，從而無需提高柔性薄膜的耐久性。
本發(fā)明的上述目的通過下述液體容器來實(shí)現(xiàn)。所述液體容器的特征在于，包括液體容納室，其會由于加壓單元的加壓而從液體排出口排出所儲存的液體；液體檢測室，被配置在所述加壓單元施加壓力的區(qū)域，且與所述液體容納室連接，其容積根據(jù)來自所述液體容納室的液體流入而擴(kuò)大，并在液體停止從所述液體容納室流入時收縮；檢測單元，用于檢測所述液體檢測室的容積變化；以及閥機(jī)構(gòu)，被配置在所述液體容納室和所述液體檢測室之間，能夠截斷液體從所述液體容納室向所述液體檢測室的流入。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的液體容器，當(dāng)在液體容納室中有足夠的液體余量時，不管加壓單元是處于加壓狀態(tài)還是非加壓狀態(tài)，液體檢測室的容積均擴(kuò)大，并在液體停止從液體容納室流入的狀態(tài)、即液體被耗盡的狀態(tài)下，液體檢測室開始收縮容積。
因此，既便加壓單元隨著液體的供應(yīng)反復(fù)對液體容納室進(jìn)行加壓和非加壓，液體檢測室的容積也不會收縮，從而不會使液體檢測室的容積反復(fù)變動。
從而，構(gòu)成液體檢測室的一部分的柔性薄膜等不會因反復(fù)變動而產(chǎn)生疲勞。
另外，通過關(guān)閉配置在液體容納室和液體檢測室之間的閥機(jī)構(gòu)，可以截斷來自液體容納室的液體流入，使液體容納室處于虛擬的液體耗盡狀態(tài)，從而可以使液體檢測室的容積收縮。
因此，即使在其類型為同時對液體容納室和液體檢測室進(jìn)行加壓的液體容器中，也可以通過在液體消耗裝置的使用過程中一邊使液體容器處于虛擬的液體耗盡狀態(tài)，一邊用檢測單元檢測液體檢測室的容積變化來確認(rèn)該檢測單元的操作不良。
即，通過一邊用加壓單元進(jìn)行加壓，一邊用檢測單元在打開和關(guān)閉閥機(jī)構(gòu)的狀態(tài)下檢測液體檢測室的容積，可以檢測液體容納室的液體的有無以及檢測單元的操作不良。
在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，所述閥機(jī)構(gòu)包括閥室，使與所述液體容納室連通的流入口和與所述液體檢測室連通的流出口相連通；和隔膜，其劃分形成所述閥室，并可在外力的作用下發(fā)生變形；其中，向所述閥室開口的所述流出口優(yōu)選通過所述隔膜的變形而被閉塞。
根據(jù)上述這樣的液體容器，可以通過將外力作用于隔膜上使隔膜易于變形，并且，通過變形了的隔膜和來自供應(yīng)口的液體的吸引所產(chǎn)生的液體檢測室的負(fù)壓，使得隔膜緊密接觸在向閥室開口的流出口上，從而可以可靠地閉塞流出口。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，所述閥機(jī)構(gòu)被優(yōu)選配置在阻隔了所述加壓單元的壓力的區(qū)域中，從供應(yīng)口吸引所述液體而產(chǎn)生的所述閥室的負(fù)壓使所述隔膜產(chǎn)生變形，通過該變形來閉塞向所述閥室開口的所述流出口。
根據(jù)上述這樣的液體容器，由于加壓單元施加給液體容納室的壓力不作用在閥機(jī)構(gòu)上，因此，從供應(yīng)口吸引的液體檢測室的液體使經(jīng)由流出口而與液體檢測室連通的閥室成為負(fù)壓，在該負(fù)壓的作用下使隔膜變形，從而能夠閉塞流出口。即，可以在不另外在隔膜上設(shè)置施加外力的機(jī)構(gòu)的情況下簡單地構(gòu)成閥機(jī)構(gòu)。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，優(yōu)選向所述閥室開口的所述流出口比向所述閥室開口的所述流入口的開口面積大。
根據(jù)上述這樣的液體容器，向閥室作用大的吸引力而使閥室內(nèi)成為負(fù)壓，從而能夠可靠地吸引隔膜、即可靠地閉塞流出口。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，向所述閥室開口的所述流出口優(yōu)選與所述隔膜的最大位移部相對配置。
根據(jù)上述這樣的液體容器，由于流出口與隔膜的最大位移部相對而置，因此能夠以較小的負(fù)壓可靠地閉塞流出口。另外，由于可以在通常狀態(tài)下將流出口和隔膜之間的距離設(shè)定得比較大，因此可以減小該區(qū)域的流路阻力。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，所述液體檢測室優(yōu)選通過可根據(jù)液體容量而變形的薄膜來封閉凹形空間的開口而構(gòu)成，其中所述凹形空間設(shè)在形成該液體檢測室的部件上。
根據(jù)上述這樣的液體容器，可以通過用薄膜熱焊封閉凹形空間的開口這樣簡單的制造工序來形成液體檢測室，從而能夠容易地制造高密閉性的液體檢測室。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，所述隔膜由封閉凹陷處開口的可變形的薄膜來構(gòu)成，其中所述凹陷處設(shè)在形成所述閥室的部件上。
根據(jù)上述的這種結(jié)構(gòu)，可以通過用薄膜熱焊封閉凹陷處的開口這樣簡單的制造工序來形成閥室，從而能夠容易地制造高密閉性的閥室。
在上述結(jié)構(gòu)的液體容器中，所述檢測單元優(yōu)選包括移動部件，其可隨所述液體檢測室的液體容量的變動而移動地被容納起來；凹部，當(dāng)所述液體檢測室的液體容量達(dá)到規(guī)定量以下時，與所述移動部件的一個面相配合而劃分形成檢測空間；以及壓電型檢測單元，在給所述凹部施加振動的同時，檢測隨所施加的振動而產(chǎn)生的自由振動狀態(tài)。
根據(jù)上述的這種液體容器，當(dāng)液體檢測室中的液體容量在規(guī)定量以下時，移動部件與作為振動作用區(qū)域的凹部相配合而劃分形成檢測空間，因此壓電型檢測單元所檢測的自由振動狀態(tài)的變化變得顯著，從而能夠正確且可靠地檢測出液體檢測室中的液體容量達(dá)到規(guī)定水平的時刻或者狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的液體容器，既便加壓單元隨著液體的供應(yīng)反復(fù)對液體容納室進(jìn)行加壓和非加壓，液體檢測室的容積也不會收縮，從而不會使液體檢測室的容積反復(fù)變動。
因此，例如構(gòu)成液體檢測室的一部分的柔性薄膜等不會因反復(fù)變動而產(chǎn)生疲勞，從而柔性薄膜等不需要具有高耐久性。
從而可以防止由于用高耐久性的高價材料形成柔性薄膜而導(dǎo)致的液體容器的成本上升、或者為了提高柔性薄膜的耐久性而增加厚度從而不容易變形的問題。
另外，由于可以通過關(guān)閉配置在液體容納室和液體檢測室之間的閥機(jī)構(gòu)來截斷液體從液體容納室流入，從而使液體容納室處于虛擬的液體用盡狀態(tài)，因此可以收縮液體檢測室的容積。
因此，即使在其類型為同時對液體容納室和液體檢測室進(jìn)行加壓的液體容器中，也可以通過在液體消耗裝置的使用過程中一邊使液體容器處于虛擬的液體耗盡狀態(tài)，一邊用檢測單元檢測液體檢測室的容積變化來確認(rèn)該檢測單元的操作不良。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體容器的縱截面圖；圖2是圖1所示的液體容器的流入口以及流出口處于閉塞狀態(tài)時的縱截面圖；圖3是關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)而處于虛擬的液體耗盡狀態(tài)的液體容器的縱截面圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的液體容器的縱截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖對本發(fā)明液體容器的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體容器的縱截面圖，其示出了液體檢測室的液體容量達(dá)到規(guī)定量以上的狀態(tài)。圖2是圖1所示的液體容器的流入口以及流出口處于閉塞狀態(tài)時的縱截面圖，圖3是關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)以虛擬液體耗盡狀態(tài)的液體容器的縱截面圖。
本第一實(shí)施方式的液體容器1是墨盒，該墨盒可拆卸地安裝在圖中未示出的噴墨式記錄裝置(液體消耗裝置)的盒安裝部上，并向安裝在記錄裝置上的打印頭供應(yīng)墨水(液體)。
如圖1所示，該液體容器1包括容器主體5，劃分形成有被圖中未示出的加壓單元加壓的加壓室3；墨水包(液體容納室)7，儲存墨水并被容納在加壓室3內(nèi)，通過加壓室3的加壓而從排出口(液體排出口)7a排出所儲存的墨水；墨水供應(yīng)口(供應(yīng)口)9，用于向作為外部液體消耗裝置的噴墨式記錄裝置的打印頭供應(yīng)墨水；墨水檢測部(檢測單元)11，位于墨水包7和墨水供應(yīng)口9之間，用于檢測墨水余量；以及開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12(閥機(jī)構(gòu))，被配置在墨水包7和墨水檢測部11之間，可截斷墨水從墨水包7流入墨水檢測部11。另外，墨水檢測部11通過與設(shè)置在噴墨記錄裝置上的檢測裝置相連接而作為檢測裝置的一部分發(fā)揮功能。
容器主體5包括處于密閉狀態(tài)的加壓室3；作為加壓氣體注入部的加壓口13，用于圖中未示出的加壓單元如箭頭A所示地向該加壓室3輸送加壓空氣；以及處于大氣開放狀態(tài)的空間44。
該加壓室3是被施加了由加壓單元提供的加壓氣體的壓力的區(qū)域。因此，由加壓單元所施加的壓力對容納在加壓室3中的墨水包7和墨水檢測部11二者同等地產(chǎn)生作用。
墨水包7是將筒狀的排出口7b結(jié)合到柔性袋體7a的一端側(cè)而形成的，其中，所述柔性袋體7a是通過將在具有柔性的樹脂薄膜層上層疊鋁層而形成的覆鋁多層薄膜彼此的邊緣部相互粘合而形成的，所述筒狀排出口7a與墨水檢測部11的墨水流入口(液體流入口)11a相連接。該墨水包7通過使用覆鋁多層薄膜來確保高阻氣性。
墨水包7和墨水檢測部11是通過將墨水流入口11a嵌合連接在排出口7b上而成為相互連接的狀態(tài)的。即，通過解除排出口7b和墨水流入口11a嵌合，可使它們相互分離。
另外，在排出口7b上裝備有用于在墨水流入口11a之間進(jìn)行氣密性連接的封裝。在連接墨水檢測部11之前，向墨水包7中預(yù)先填充被調(diào)節(jié)成高脫氣度狀態(tài)的墨水。
墨水檢測部11包括檢測部殼體19，具有使與墨水包7的排出口7b連接的墨水流入口11a和與墨水供應(yīng)口9連接的墨水流出口(液體流出2)11a連通的凹形空間19a；柔性薄膜23，封閉凹形空間19a的開口，從而劃分出傳感器室(液體檢測室)21；壓力檢測部25，安裝在凹形空間19a的底部19b上；受壓板(移動部件)27，與所述壓力檢測部25相對地被固定在柔性薄膜23上；以及壓縮螺旋彈簧(推壓部件)29，被壓裝在所述受壓板27和底部19b之間，并將受壓板27和柔性薄膜23向傳感器室21的容積擴(kuò)大的方向彈性推壓。
傳感器室21優(yōu)選通過由柔性薄膜23封閉凹形空間19a的開口來構(gòu)成，其中所述凹形空間19a設(shè)置在形成所述傳感器室21的部件、即檢測部殼體19上。柔性薄膜23起到根據(jù)供應(yīng)到傳感器室21內(nèi)的墨水的壓力對受壓板27施加位移的隔膜的作用。為了提高檢測精度，使之能夠檢測墨水微小的壓力變化，柔性薄膜23最好具有足夠的柔性。通過上述結(jié)構(gòu)，可以通過用柔性薄膜23熱焊封閉凹形空間19a的開口這樣簡單的制造工序來形成傳感器室21，從而能夠容易地制造高密閉性的傳感器室21。
在檢測部殼體19中，在劃分形成凹形空間19a的周壁的一端與其一體地形成了墨水排出通路11c，并且在與該墨水排出通路11c相對的周壁上貫穿形成有與墨水供應(yīng)口9連通的墨水流出口11b。雖然圖中沒有示出，但在墨水供應(yīng)口9中安裝有閥機(jī)構(gòu)，當(dāng)將墨盒安裝到噴墨式記錄裝置的盒安裝部上時，該閥機(jī)構(gòu)通過安裝在盒安裝部上的供墨針的插入而打開流路。
墨水檢測部11中的壓力檢測部25包括底板31，當(dāng)沒有墨水從墨水包7被導(dǎo)出到墨水供應(yīng)口9時，在壓縮螺旋彈簧29的推壓力的作用下呈遠(yuǎn)離受壓板27的狀態(tài)；墨水引導(dǎo)通路33，其是形成在所述底板31上的凹部；以及壓電型傳感器(壓電型檢測單元)35，在給墨水引導(dǎo)通路33施加振動的同時，檢測伴隨所述振動而產(chǎn)生的自由振動的狀態(tài)。
該壓電型傳感器35可以通過墨水引導(dǎo)通路33是否被受壓板27覆蓋來檢測不同的自由振動的狀態(tài)(剩余振動的振幅或頻率的變化)。
因此，例如設(shè)置在噴墨式記錄裝置中的控制部可以根據(jù)壓電型傳感器35所檢測的自由振動的狀態(tài)來檢測支承受壓板27的柔性薄膜23的變形，由此來檢測傳感器室21內(nèi)的容積變化。
壓縮螺旋彈簧29的推壓方向是如上述那樣傳感器室21的容積擴(kuò)大的方向。從而在通常時(墨水包7的墨水還沒有耗盡的時候)，受壓板27和底板31如圖1所示那樣維持離開狀態(tài)。
并且，當(dāng)在墨水包7中剩有足夠的墨水余量時，即使加壓單元的壓力施加在加壓室3上，也維持所述離開狀態(tài)。即，壓縮螺旋彈簧29具有一個推壓力，該推壓力與在加壓單元的加壓下而從墨水包7流入傳感器室21的墨水流入壓力相配合，抵抗加壓單元的壓力而使受壓板27離開底部19b。
另一方面，如圖2所示，當(dāng)墨水包7的墨水處于耗盡狀態(tài)而停止從墨水包7流入墨水，或者當(dāng)從墨水供應(yīng)口9吸引墨水時，在傳感器室21內(nèi)的負(fù)壓的作用下，受壓板27抵抗壓縮螺旋彈簧29的推壓力而移動，并與底板31緊密接觸。
如圖2所示，在受壓板27與底板31緊密接觸的狀態(tài)下，形成在底板31上的凹部、即墨水引導(dǎo)通路33與受壓板27相配合而劃分形成檢測空間，當(dāng)受壓板27處于離開底板31的狀態(tài)時，該墨水引導(dǎo)通路33向傳感器室21開放。受壓板27在與壓電型傳感器35的振動面相對的區(qū)域中具有與所述振動面基本平行的面。
在墨水檢測部11中，當(dāng)在供應(yīng)給加壓室3的加壓空氣對墨水包7的加壓作用下而從墨水包7向傳感器室21供應(yīng)墨水時，墨水流入壓力與壓縮螺旋彈簧29的推壓力相配合而使柔性薄膜23向上方膨脹變形。通過受壓板27離開底板31，墨水引導(dǎo)通路33處于向傳感器室21開放的狀態(tài)，并同時通過傳感器室21從墨水供應(yīng)口9向記錄頭一側(cè)供應(yīng)墨水。
即使加壓室3處于規(guī)定的加壓狀態(tài)，如果容納在墨水包7中的墨水減少，則從墨水包7供應(yīng)給傳感器室21的墨水量也會減少。由此，由于傳感器室21內(nèi)的壓力減少，因此，受壓板27與具有墨水引導(dǎo)通路33的底板31逐漸接近。
即，當(dāng)傳感器室21中的液體容量在規(guī)定量以下時，受壓板27與作為振動作用區(qū)域的墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間，因此，壓電型傳感器35所檢測的自由振動狀態(tài)的變化變得顯著，從而能夠正確且可靠地檢測出傳感器室21中的液體容量到達(dá)規(guī)定水平的時刻或者狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，將受壓板27因傳感器室21內(nèi)的壓力減少而與底板31緊密接觸，并與墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間的時刻設(shè)為墨水包7的墨水耗盡的狀態(tài)。
開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12被配置在墨水包7和墨水檢測部11之間，可以截斷墨水從墨水包7向墨水檢測部11的流入。開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12具有使流入口37和流出口39連通的閥室41，其中所述流入口37與墨水包7相連通，所述流出口39與傳感器室21相連通。流入口37經(jīng)由墨水流入口11a與墨水包7連通。流出口39經(jīng)由墨水排出通路11c與傳感器室21連通。
閥室41是通過用隔膜45來封閉凹陷處43的開口而構(gòu)成的，其中所述凹陷處43設(shè)置在形成閥室41的部件、即檢測部殼體19上。通過上述結(jié)構(gòu)，可以通過用隔膜45來熱焊并封閉凹陷處43的開口這樣簡單的制造工序來形成閥室41，從而能夠容易地制造高密閉性的閥室41。
隔膜45由可變形的薄膜形成?？赏ㄟ^隔膜45的變形(緊密接觸)來閉塞向閥室41開口的流入口37和流出口39。隔膜45的配置空間44被加壓室3和隔壁46隔開。該空間44經(jīng)由開口部48與大氣連通。
在本實(shí)施方式中，從墨水供應(yīng)口9吸引墨水而產(chǎn)生的閥室41的負(fù)壓使隔膜45產(chǎn)生變形，通過該變形來閉塞向閥室41開口的流出口39。即，從墨水供應(yīng)口9吸引的傳感器室21的墨水使經(jīng)由流出口39而與傳感器室21連通的閥室41成為負(fù)壓，在該負(fù)壓的作用下使隔膜45變形，從而能夠閉塞流出口39。
即，可簡單地構(gòu)成開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12，而不必在隔膜45上另外設(shè)置施加外力的機(jī)構(gòu)。
另外，向閥室41開口的流出口39的開口面積優(yōu)選比同樣向閥室41開口的流入口37的開口面積大。由此會使閥室41上作用較大的吸引力，使閥室41內(nèi)部成為負(fù)壓，從而能夠可靠地吸引隔膜45，即可靠地閉塞流出口39。
向閥室41開口的流出口39與隔膜45的最大位移部(隔膜45的中央部)相對而置。從而能夠以小的負(fù)壓來可靠地使隔膜45位移，并可靠地閉塞流出口39。另外，由于在通常狀態(tài)下可以將流出口39和隔膜45之間的距離設(shè)定得比較大，因此可以減小該區(qū)域的流路阻力。
從而如圖3所示，如果通過從墨水供應(yīng)口9吸引墨水、閥室41成為負(fù)壓來閉塞流出口39，便截斷了來自墨水包7的墨水流入。如果在該狀態(tài)下進(jìn)一步從墨水供應(yīng)口9吸引墨水，則由于傳感器室21內(nèi)的壓力減少而使受壓板27向底板31靠近移動，并最終緊密接觸在底板31上。
即，可以通過開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12截斷與墨水包7的連通而使得墨水包7呈現(xiàn)虛擬的墨水耗盡狀態(tài)。之后，如對加壓室3加壓，則開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12在來自墨水包7的壓力的作用下打開，傳感器室21又返回有墨水的狀態(tài)。
在該液體容器1中，當(dāng)傳感器室21中的墨水容量(液體容量)達(dá)到規(guī)定量以下時，受壓板27和墨水引導(dǎo)通路33相配合來劃分形成作為振動作用區(qū)域的檢測空間，從而出現(xiàn)相應(yīng)于墨水引導(dǎo)通路33的聲阻的頻率。該頻率比受壓板27離開底板31時的聲阻的頻率要低，其差異顯著。因此，壓電型傳感器35檢測的自由振動狀態(tài)的變化也變得顯著，從而可以正確且可靠地檢測到傳感器室21中的墨水容量達(dá)到規(guī)定水平的時刻或者狀態(tài)。
另外，在本實(shí)施方式的液體容器1中，傳感器室21通過可根據(jù)墨水容量而變形的柔性薄膜23封閉形成在其上表面的開口部來構(gòu)成，壓電型傳感器35被配置在傳感器室21的底部。
因此，傳感器室21容易對應(yīng)于墨水容量的變化(壓力變化)而變形，并能夠易于構(gòu)成密閉空間，且能以用簡單的結(jié)構(gòu)來防止液體的泄漏和蒸發(fā)。
并且，在上述實(shí)施方式的液體容器1中，受壓板27被固定在柔性薄膜23上，并由于柔性薄膜23的變形而移動，其中所述柔性薄膜23的變形對應(yīng)于傳感器室21的墨水容量的變化。因此，由于柔性薄膜23容易變形，因而可以使受壓板27順暢地追蹤液位或壓力。
另外，在本實(shí)施方式的液體容器1中，受壓板27在與壓電型傳感器35的振動面相對的區(qū)域中具有基本平行于所述振動面的面，因此，可以容易地形成隨動于液位而使容積變化的檢測空間。
并且，在本實(shí)施方式的液體容器1中，受壓板27被作為由彈性部件構(gòu)成的推壓單元的壓縮螺旋彈簧29向離開壓電型傳感器35的方向推壓。因此，通過調(diào)節(jié)壓縮螺旋彈簧29的推壓力，可以隨意改變受壓板27與墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間的時期，同時還可以容易地設(shè)定要檢測的傳感器室21的內(nèi)壓(殘余液量)。
在本實(shí)施方式的液體容器1中，由于將受壓板27與墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間的時刻設(shè)定成墨水包7的墨水耗盡的狀態(tài)，因此，當(dāng)如上所述將液體容器1用作墨盒時，可以將墨水檢測部11的壓電型傳感器35有效地靈活運(yùn)用為檢測墨水包7中的墨水余量為零的墨水用盡檢測機(jī)構(gòu)。
如圖3所示，當(dāng)開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12截斷墨水從墨水包7向傳感器室21的流入，并從墨水供應(yīng)口9吸引液體時，傳感器室21處于負(fù)壓狀態(tài)，存在于傳感器室21中的微小氣泡膨脹成大體積氣泡。由此，從墨水供應(yīng)口9排出的墨水流所引起的阻力變大，氣泡容易隨著流向墨水供應(yīng)口9的墨水一起被運(yùn)送。
即，根據(jù)本實(shí)施方式的液體容器1，由于具備有配置在墨水包7和傳感器室21之間、并可以截斷墨水從墨水包7流入傳感器室21的開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12，因此，通過用開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12截斷墨水從墨水包7流入傳感器室21，從墨水供應(yīng)口9吸引墨水而使傳感器室21處于負(fù)壓狀態(tài)，從而能夠使存在于傳感器室21中的微小氣泡膨脹而增大體積。
由此，從墨水供應(yīng)口9排出的墨水流對氣泡的阻力變大，從而可以容易地隨著流向墨水供應(yīng)口9的墨水一起來運(yùn)送氣泡。
在使微小氣泡膨脹的狀態(tài)下，如果通過供應(yīng)給加壓室3的加壓空氣對墨水包7進(jìn)行加壓而從墨水包7向閥室4供應(yīng)墨水，則開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12打開，墨水流入傳感器室21，因此，氣泡隨著墨水流而從墨水供應(yīng)口9排出。其結(jié)果是，能夠可靠地排出存在于傳感器室21中的微小氣泡。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的液體容器1，當(dāng)在墨水包7中有足夠的墨水余量時，不管加壓單元是處于加壓狀態(tài)還是非加壓狀態(tài)，傳感器室21的容積都會增大，并在墨水停止從墨水包7流入的狀態(tài)、即墨水被耗盡的狀態(tài)下，傳感器室21開始收縮容積。
因此，既便加壓單元隨著墨水的供應(yīng)反復(fù)對墨水包7進(jìn)行加壓和非加壓，傳感器室21的容積也不會收縮，從而不會使傳感器室21的容積反復(fù)變動。
因此，構(gòu)成傳感器室21的一部分的柔性薄膜23不會因反復(fù)變動而產(chǎn)生疲勞。
另外，通過關(guān)閉配置在墨水包7和傳感器室21之間的開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12，可以截斷來自墨水包7的墨水流入，使墨水包7處于虛擬的墨水耗盡狀態(tài)，從而可以使傳感器室21的容積收縮。
因此，即使在同時對墨水包7和傳感器室21進(jìn)行加壓的那種類型的液體容器1中，也可以通過在噴墨式記錄裝置的使用過程中使液體容器1處于虛擬的墨水耗盡狀態(tài)，并用壓電型傳感器35檢測傳感器室21的容積變化來確認(rèn)該壓電型傳感器35的操作不良。
即，通過一邊用加壓單元進(jìn)行加壓，一邊用壓電型傳感器35在打開和關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測傳感器室21的容積，可以檢測墨水包7的墨水的有無以及壓電型傳感器35的操作不良。
從而，根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式的液體容器1，即使加壓單元隨墨水的供應(yīng)而對墨水包7反復(fù)進(jìn)行加壓和非加壓，傳感器室21的容積也不會收縮，從而不會使傳感器室21的容積反復(fù)變動。
因此，構(gòu)成傳感器室21的一部分的柔性薄膜23不會因反復(fù)變動而產(chǎn)生疲勞，從而柔性薄膜23無需具有高耐久性。
從而可以防止由于用高耐久性的高價材料形成柔性薄膜23而導(dǎo)致液體容器1的成本上升，或?yàn)榱颂岣呷嵝员∧?3的耐久性而增加厚度以致不易變形的情況。
另外，由于可以通過關(guān)閉配置在墨水包7和傳感器室21之間的開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12來截斷來自墨水包7的墨水流入，從而使墨水包7處于虛擬的墨水用盡狀態(tài)，因此可以收縮傳感器室21的容積。
即使在其類型為同時對墨水包7和傳感器室21進(jìn)行加壓的液體容器1中，也可以通過在噴墨式記錄裝置的使用過程中一邊使液體容器1處于虛擬的墨水耗盡狀態(tài)，一邊用壓電型傳感器35檢測傳感器室21的容積變化來確認(rèn)該壓電型傳感器35的操作不良。
即，通過一邊用加壓單元進(jìn)行加壓，一邊用壓電型傳感器35在打開和關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測傳感器室21的容積，可以檢測傳感器室21有無墨水以及壓電型傳感器35的操作不良。
例如，當(dāng)在打開開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測到有墨水的信號，而在關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測到無墨水的信號時，在墨水包7中有墨水。
并且，當(dāng)在打開開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測到無墨水的信號，而在關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下也檢測到無墨水的信號時，在墨水包7中沒有墨水。
另外，當(dāng)在打開開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測到無墨水信號或有墨水信號，而在關(guān)閉開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的狀態(tài)下檢測到有墨水信號時，壓電型傳感器35操作不良。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的液體容器的縱截面圖。
本第二實(shí)施方式的液體容器61改變了圖1所示的液體容器1的一部分，可以通過驅(qū)動單元63來使劃分形成閥室41的隔膜45動作，其中，所述驅(qū)動單元63通過流體壓力或電磁螺線管來驅(qū)動柱塞63a。
即，向隔膜45施以外力。隔膜45既可以僅通過驅(qū)動單元63來動作，也可以使驅(qū)動單元63的外力和上述實(shí)施方式的來自墨水供應(yīng)口9的吸引力所產(chǎn)生的負(fù)壓相配合來進(jìn)行動作。除此之外的結(jié)構(gòu)和圖1所示的液體容器1的結(jié)構(gòu)相同，因此標(biāo)以相同的標(biāo)號并省略詳細(xì)說明。
根據(jù)本第二實(shí)施方式的液體容器61，通過使驅(qū)動單元63的外力作用在開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12的隔膜45上，能夠使隔膜45變形，并且，通過變形了的隔膜45和來自墨水供應(yīng)口9的墨水的吸引而產(chǎn)生的傳感器室21的負(fù)壓，隔膜45緊密接觸在向閥室41開口的流入口37和流出口39上，從而可以更加可靠地閉塞開關(guān)閥機(jī)構(gòu)12。
本發(fā)明的液體容器中的液體容納室、液體檢測室、檢測單元以及開關(guān)閥機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，而是可根據(jù)本發(fā)明的主旨采取各種方式。
例如，在上述各實(shí)施方式中，使用壓縮螺旋彈簧29來作為將柔性薄膜23以及受壓板27推壓向離開壓電型傳感器35一側(cè)的推壓單元。
但也可以使用由橡膠等其它彈性部件構(gòu)成的推壓單元來代替壓縮螺旋彈簧29。
另外，在上述實(shí)施方式中，將受壓板27與墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間的時刻設(shè)定為墨水包7的墨水被完全耗盡的狀態(tài)，并將壓電型傳感器35作為檢測墨水包7中的墨水余量為零的墨水用盡檢測機(jī)構(gòu)來發(fā)揮功能。
但是，如果將受壓板27與墨水引導(dǎo)通路33相配合而劃分形成檢測空間的時刻設(shè)定為墨水包7的墨水幾乎被耗盡的狀態(tài)(殘留有規(guī)定的微小量)，則也可以將壓電型傳感器35有效靈活運(yùn)用為檢測墨水包7中的墨水余量即將為零的狀態(tài)的墨水即將用盡檢測機(jī)構(gòu)。
另外，在本發(fā)明的液體容器中，作為劃分形成檢測空間、并使壓力檢測部作用振動的振動作用區(qū)域的凹部不限于上述各實(shí)施方式所示的墨水引導(dǎo)通路33。本發(fā)明所述的凹部不僅可以是管狀通路，還可以是向底板31的上表面開放的簡單的切口形狀。
另外，本發(fā)明液體容器的用途不限于噴墨記錄裝置的墨盒，也可以轉(zhuǎn)用于具有噴出微量液滴的液體噴射頭等的各種液體消耗裝置。
作為液體消耗裝置的具體例子，例如可舉出在液晶顯示器等的彩色濾光器的制造中使用的具有色料噴射頭的裝置；在有機(jī)EL顯示器、面發(fā)光顯示器(FED)等的電極形成中使用的具有電極材料(導(dǎo)電糊)噴射頭的裝置；在生物芯片的制造中使用的具有生物有機(jī)物噴射頭的裝置；作為精密移液管的具有樣品噴射頭的裝置；印染裝置；以及微擴(kuò)散器等。
權(quán)利要求
1.一種液體容器，其特征在于，包括液體容納室，其會由于加壓單元的加壓而從液體排出口排出所儲存的液體；液體檢測室，被配置在所述加壓單元施加壓力的區(qū)域，且與所述液體容納室連接，其容積根據(jù)來自所述液體容納室的液體流入而擴(kuò)大，并在液體停止從所述液體容納室流入時收縮；檢測單元，用于檢測所述液體檢測室的容積變化；以及閥機(jī)構(gòu)，被配置在所述液體容納室和所述液體檢測室之間，能夠截斷液體從所述液體容納室向所述液體檢測室的流入。
2.如權(quán)利要求1所述的液體容器，其特征在于，所述閥機(jī)構(gòu)包括閥室，使與所述液體容納室連通的流入口和與所述液體檢測室連通的流出口相連通；隔膜，其劃分形成所述閥室，并可在外力的作用下發(fā)生變形；向所述閥室開口的所述流出口通過所述隔膜的變形而被閉塞。
3.如權(quán)利要求1所述的液體容器，其特征在于，所述閥機(jī)構(gòu)被配置在阻隔了所述加壓單元的壓力的區(qū)域中，從供應(yīng)口吸引所述液體而產(chǎn)生的所述閥室的負(fù)壓使所述隔膜產(chǎn)生變形，通過該變形來閉塞向所述閥室開口的所述流出口。
4.如權(quán)利要求3所述的液體容器，其特征在于，向所述閥室開口的所述流出口比向所述閥室開口的所述流入口的開口面積大。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的液體容器，其特征在于，向所述閥室開口的所述流出口與所述隔膜的最大位移部相對而置。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的液體容器，其特征在于，所述液體檢測室通過可根據(jù)液體容量而變形的薄膜來封閉凹形空間的開口而構(gòu)成，其中所述凹形空間設(shè)置在形成該液體檢測室的部件上。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項所述的液體容器，其特征在于，所述隔膜由封閉凹陷處的開口的可變形的薄膜構(gòu)成，其中所述凹陷處設(shè)置在形成所述閥室的部件上。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的液體容器，其特征在于，所述檢測單元包括移動部件，其可隨所述液體檢測室的液體容量的變動而移動地被容納起來；凹部，當(dāng)所述液體檢測室的液體容量達(dá)到規(guī)定量以下時，與所述移動部件的一個面相配合而劃分形成檢測空間；以及壓電型檢測單元，在給所述凹部施加振動的同時，檢測伴隨所施加的振動而產(chǎn)生的自由振動狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廉價的液體容器，在該液體容器中，液體檢測室的容積不會反復(fù)改變，從而無需提高柔性薄膜的耐久性。在從向容器主體(5)開口的供應(yīng)口(9)向噴墨式記錄裝置供應(yīng)墨水的液體容器(1)中設(shè)置有墨水包(7)，其會由于加壓單元的加壓而從排出口(7b)排出所儲存的液體；傳感器室(21)，被配置在施加加壓單元的壓力的區(qū)域，且與墨水包(7)連接，根據(jù)來自墨水包(7)的墨水的流入而擴(kuò)大容積，并在墨水停止從墨水包(7)流入時收縮容積；墨水檢測部(11)，用于檢測傳感器室(21)的容積變化；以及開關(guān)閥機(jī)構(gòu)(12)，被配置在墨水包(7)和傳感器室(21)之間，能夠截斷墨水從墨水包(7)向傳感器室(21)的流入。
文檔編號G01F17/00GK101024340SQ200710079829
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者木村仁俊 申請人:精工愛普生株式會社