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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter zum
Versorgen einer Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung,
wie einem Flüssigkeitsstrahlkopf,
mit einer vorbestimmten Flüssigkeit
zum Ausstoßen
einer exakten Menge an Tropfen oder dergleichen, und genauer die
Technologie zum Wahrnehmen einer verbleibenden Menge an der Flüssigkeit.
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Ein
Flüssigkeitsstrahlkopf
für eine
kommerzielle Aufzeichnungsvorrichtung für super hoch qualitatives (superhigh
quality) Drucken genau wie Flüssigkeitsstrahlköpfe einer
Textilbedruckvorrichtung und eines Mikrospenders empfangen eine
Versorgung mit Flüssigkeit
von einem Flüssigkeitsbehälter. Wenn der
Flüssigkeitsstrahlkopf
ohne die Versorgung mit Flüssigkeit
betrieben wird, wird der Flüssigkeitsstrahlkopf
durch den so genannten Leerschuss (blank shot) beschädigt. Aus
diesem Grund muss eine verbleibende Menge der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter überwacht
werden, um solche Schäden
zu verhindern.
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Nimmt
man die Aufzeichnungsvorrichtung als Beispiel, sind verschiedene
Verfahren zum Wahrnehmen einer verbleibenden Tintenmenge in einer Tintenpatrone,
die als der Flüssigkeitsbehälter dient, vorgeschlagen
worden. JP-A-2001-146030
offenbart eine Schwingungsplatte, an welcher ein piezoelektrischer
Schwingungserzeuger fixiert ist, die in Kontakt mit der Flüssigkeit
angeordnet ist. In dieser Offenbarung wird eine Frequenz einer freien
Oszillation der Schwingungsplatte wahrgenommen, welche verändert wird,
abhängig
davon, ob die Flüssigkeit
die Schwingungsplatte kontaktiert oder nicht.
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Allerdings
wird in Fällen,
in denen ein Raum über
der Flüssigkeit
geöffnet
wird, um mit der Atmosphäre
für eine
reibungslose Versorgung mit der Flüssigkeit zu kommunizieren,
die Flüssigkeit
eher verdampfen. Weiter wird, da die Frequenz allmählich verändert wird,
wenn sich der Flüssigkeitsstand
in dem Bereich der Schwingungsplatte verändert, die Wahrnehmungsgenauigkeit
herabgesetzt.
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JP-A-2004-136670
offenbart einen flexiblen Beutel, der darin die Flüssigkeit
beinhaltet mit:
einem Flüssigkeitsvorratsbehälterausnehmungsteil, der
an einer der gegenüberliegenden
flachen Oberflächen
des flexiblen Beutels ausgebildet ist, einen piezoelektrischen Schwingungserzeuger,
der an einer äußeren Seite
des Ausnehmungsteils angeordnet ist, und ein starres Gehäuse, das
an der anderen flachen Oberfläche
angeordnet ist. In dieser Offenbarung wird eine verbleibende Menge
der Tinte basierend auf einem Schwingungszustand, der sich abhängig von
der zwischen dem starren Gehäuse
und dem piezoelektrischen Schwingungserzeuger vorhandenen Flüssigkeitsmenge
(einer Tiefe der Flüssigkeit)
verändert,
wahrgenommen. Dieser Vorschlag kann die verleibende Flüssigkeitsmenge
mit einer relativ hohen Genauigkeit wahrnehmen, jedoch weist dieser den
Nachteil auf, dass das Wahrnehmen der verbleibenden Menge an Tinte,
die in dem flexiblen Beutel beinhaltet ist, durch Verbiegung, Falten
oder dergleichen des flexiblen Beutels beeinflusst ist, da das starre
Gehäuse
bewegt wird, um der Deformation des flexiblen Beutels zu folgen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeitssensorvorrichtung
zu schaffen, die geeignet ist, genau einen Zeitpunkt wahrzunehmen,
in dem ein Flüssigkeitsstand
eine festgelegten Stand erreicht.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeitssensorvorrichtung
zu schaffen, welche die genaue Wahrnehmung eines Zeitpunkts verwirklicht,
wobei die Verdampfung der Flüssigkeit
so weit wie möglich
unterdrückt
ist.
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Es
ist auch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flüssigkeitsbehälter zu schaffen,
der eine Funktion zum Wahrnehmen des Zustandes, in dem eine verbleibende
Menge der Flüssigkeit
einen festgelegten Pegel erreicht, aufweist.
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Die
Erfindung umfasst in einem ersten Aspekt: ein Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
mit einem Flüssigkeitseinlasskanal,
der mit einem externen Flüssigkeitsbehälter, in
welchem eine Flüssigkeit
bevorratet ist, kommunizieren kann, und einem Flüssigkeitsauslasskanal, der
mit einer Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
kommunizieren kann, ein bewegliches Element, das abhängig von
einem Flüssigkeitsstand
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
bewegbar ist, ein Ausnehmungsteil zum Zusammenwirken mit einer Wandoberfläche des
Flüssigkeitsvorratsbehälterteils,
um einen geschlossenen Raum zu bilden, wenn das bewegliche Element
in eine vorbestimmte Position abhängig von dem Flüssigkeitsstand
bewegt ist und ein piezoelektrisches Sensormittel zum Aufbringen
einer Schwingung auf das Ausnehmungsteil und zum Erfassen eines
Zustands einer freien Schwingung, welche der Schwingung folgt.
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Die
Erfindung umfasst in einem dreizehnten Aspekt: einen Flüssigkeitsbeinhaltendenteil,
der ausgebildet ist, mittels eines Druckmittels druckbeaufschlagt
zu werden, um eine Flüssigkeit
daraus auszustoßen,
einen Flüssigkeitsversorgungsanschluss, der
mit dem Flüssigkeitsbeinhaltendenteil
in Kommunikation steht und der die Flüssigkeit zu einer externen
Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
zuführen
kann, ein Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
mit einem Flüssigkeitseinlasskanal,
der in Kommunikation mit dem Flüssigkeitsbeinhaltendenteil
steht, und einem Flüssigkeitsauslasskanal,
der in Kommunikation mit dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss
steht, ein bewegliches Element, das abhängig von einem Flüssigkeitsstand
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
bewegbar ist, ein Ausnehmungsteil zum Zusammenwirken mit einer Wandoberfläche des
beweglichen Elements, um einen geschlossenen Raum zu bilden, wenn
das bewegliche Element in eine vorbestimmte Position abhängig von
dem Flüssigkeitsstand
bewegt ist und ein piezoelektrisches Sensormittel zum Aufbringen
einer Schwingung auf das Ausnehmungsteil und zum Wahrnehmen eines
Zustandes einer freien Schwingung, welche der Schwingung nach folgt.
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Die
Erfindung ist in einem zweiten und vierzehnten Aspekt so ausgebildet,
dass der Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
wie ein Zylinder ausgebildet ist und das bewegliche Element eine
Wandoberfläche
des Flüssigkeitsvorratsbehälterteils
festlegt.
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Die
Erfindung ist in einem dritten und fünfzehnten Aspekt so ausgebildet,
dass der Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
durch ein zylindrisches Ausnehmungsteil aufgebaut ist, dass einen Öffnungsteil an
einer oberen Seite der Flüssigkeit
und ein Deckelelement, welches das Öffnungsteil abdichtet und ein mit
der Atmosphäre
kommunizierendes Mittel aufweist, um zu bewirkten, dass ein Raum
in dem Ausnehmungsteil mit einer Atmosphäre kommuniziert.
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Die
Erfindung ist in einem vierten und sechzehnten Aspekt so ausgebildet,
dass das mit der Atmosphäre
kommunizierende Mittel mittels einer Kapillare gebildet ist, welche
in Kommunikation mit einem in dem Deckelelement ausgebildeten Atmosphären-Kommunikationsanschluss
steht.
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Die
Erfindung ist in einem fünften
und siebzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das mit der Atmosphäre kommunizierende
Mittel ein Filmelement umfasst, das eine Luftdurchlässigkeit
und eine Dampfundurchlässigkeit
aufweist.
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Die
Erfindung ist in einem sechsten und achtzehnten Aspekt so ausgebildet,
dass das bewegliche Element eine meniskusartige Dichtung zwischen dem
beweglichen Element und einer inneren Oberfläche des Flüssigkeitsvorratsbehälterteils
an einem äußeren Umfang
festlegt und eine Wandoberfläche aufweist,
die eine Höhe
hat, welche eine Neigung des beweglichen Elements unterdrücken kann.
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Die
Erfindung ist in einem siebten und neunzehnten Aspekt so ausgebildet,
dass das bewegliche Element eine Oberfläche aufweist, die in einem
Bereich ausgebildet ist, um zu einer Schwingungsoberfläche des
piezoelektrischen Sensormittels zu weisen und die nahezu parallel
zu der Schwingungsoberfläche
ausgebildet ist.
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Die
Erfindung umfasst in einem achten und zwanzigsten Aspekt weiter
ein Drangmittel, um das bewegliche Element in eine absteigende Richtung des
Flüssigkeitsstands
zu drängen.
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Die
Erfindung ist in einem neunten und einundzwanzigsten Aspekt so ausgebildet,
dass das Drangmittel ein elastisches Element umfasst.
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Die
Erfindung ist in einem zehnten und zweiundzwanzigsten Aspekt so
ausgebildet, dass das Drangmittel als Schwerkraft ausgebildet ist.
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Die
Erfindung umfasst in einem elften und dreiundzwanzigsten Aspekt
weiter ein zweites Ausnehmungsteil zum Zusammenwirken mit der Wandoberfläche oder
einer bzw. der (or/of) anderen Wandoberfläche des beweglichen Elements,
um einen geschlossenen Raum zu bilden, wenn das bewegliche Element
in eine Position bewegt ist, in der die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter komplett
verbraucht ist, und so ausgebildet ist, dass das piezoelektrische
Sensormittel auch an dem zweiten Ausnehmungsteil angeordnet ist.
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Die
Erfindung ist in einem zwölften
und vierundzwanzigsten Aspekt so ausgebildet, dass die vorbestimmte
Position ausgewählt
ist aus einer ersten Position, korrespondierend zu dem Flüssigkeitsstand,
bei dem die Flüssigkeit
der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
ausreichend zugeführt
werden kann und einer zweiten Position, korrespondierend zu dem
Flüssigkeitsstand
unmittelbar bevor die Versorgung der Flüssigkeit zu der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
gestoppt ist.
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Die
Erfindung umfasst in einem siebenundzwanzigstem Aspekt: einen Flüssigkeitsbeinhaltendenteil,
der ausgebildet ist, mittels Druckmittel druckbeaufschlagt zu werden,
um eine Flüssigkeit
daraus auszustoßen,
einen Flüssigkeitsversorgungsanschluss,
der mit dem Flüssigkeitsbeinhaltendenteil
in Kommunikation steht und der die Flüssigkeit zu einer externen
Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
zuführen kann,
ein Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
mit einem Flüssigkeitseinlasskanal,
der in Kommunikation mit dem Flüssigkeitsbeinhaltendenteil
steht, und einem Flüssigkeitsauslasskanal,
der in Kommunikation mit dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss
steht, ein bewegliches Element, das in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
installiert ist und abhängig
von einer Menge an beinhaltender Flüssigkeit bewegbar ist, ein Ausnehmungsteil,
das in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
ausgebildet ist, zum Zusammenwirken mit einer Oberfläche des
beweglichen Elements, die parallel zu der horizontalen Oberfläche ausgebildet
ist, um einen geschlossenen Raum zu bilden, wenn das bewegliche
Element in eine vorbestimmte Position, abhängig von der Menge an beinhaltender
Flüssigkeit
bewegt ist und ein piezoelektrisches Sensormittel zum Aufbringen
einer Schwingung auf das Ausnehmungsteil und zum Wahrnehmen eines
Zustandes einer freien Schwingung, welche der Schwingung nach folgt.
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Die
Erfindung ist in einem achtundzwanzigstem Aspekt so ausgebildet,
dass das Flüssigkeitsvorratbehälterteil
ein Öffnungsteil,
das an einer oberen Oberfläche
ausgebildet ist, und einen Film aufweist, der das Öffnungsteil
abdichtet und der abhängig
von der Menge an beinhaltender Flüssigkeit deformierbar ist,
und wobei das piezoelektrische Sensormittel an einem Bodenteil des
Flüssigkeitsvorratsbehälterteils angeordnet
ist.
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Die
Erfindung ist in einem neunundzwanzigstem Aspekt so ausgebildet,
dass das bewegliche Element sich einer Deformation des Films folgend, abhängig von
der Veränderung
der Menge an beinhaltender Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
bewegt.
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Die
Erfindung ist in einem dreißigsten
Aspekt so ausgebildet, dass das bewegliche Element an dem Film gesichert
ist.
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Die
Erfindung ist in einem einunddreißigsten Aspekt so ausgebildet,
dass das bewegliche Element eine Oberfläche aufweist, die nahezu parallel
zu der Schwingungsoberfläche
ausgebildet ist, in einem Bereich, der zu einer Schwingungsoberfläche des
piezoelektrischen Sensormittels weist.
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Die
Erfindung umfasst weiter in einem zweiunddreißigsten Aspekt ein Drangmittel,
um das bewegliche Element in eine Richtung zu dem piezoelektrischen
Sensormittel zu drängen.
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Die
Erfindung ist in einem dreiunddreißigsten Aspekt so ausgebildet,
dass das Drangmittel ein elastisches Element umfasst.
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Die
Erfindung ist in einem vierunddreißigsten Aspekt so ausgebildet,
dass ein Zeitpunkt, in dem das bewegliche Element mit dem Ausnehmungsteil zusammenwirkt,
um einen geschlossen Raum zu bilden, gesetzt ist, um mit einem Zustand,
in dem die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsbehälter komplett
verbraucht ist, zu korrespondieren.
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Die
Erfindung ist in einem fünfunddreißigsten Aspekt
so ausgebildet, dass ein Zeitpunkt, in dem das bewegliche Element
mit dem Ausnehmungsteil zusammenwirkt, um einen geschlossen Raum
zu bilden, gesetzt ist, um mit einem Zustand, in dem die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsbehälter im
Wesentlichen verbraucht ist, zu korrespondieren.
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Gemäß der Erfindung
in dem ersten Aspekt ist ein Schwingungswirkbereich durch das bewegliche
Element und das Ausnehmungsteil aufgeteilt, und es ist möglich, genau,
ohne einen Zeitpunkt oder Zustand, wahrzunehmen, dass die Flüssigkeit
ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat. Auch fungiert das bewegliche
Element als Deckelelement für
den Flüssigkeitsvorratsbehälterteil,
um die Verdampfung der Flüssigkeit
so gering wie möglich
zu halten.
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Gemäß der Erfindung
in dem dreizehnten Aspekt ist ein Schwingungswirkbereich mittels
dem beweglichen Element und dem Ausnehmungsteil unterteilt und es
ist möglich,
sicher wahrzunehmen, ob die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsbeinhaltendenbereich
vorhanden ist oder nicht, indem genau ein Zeitpunkt oder Zustand
wahrgenommen wird, in dem die Flüssigkeit
einen vorbestimmten Pegel erreicht. Auch fungiert das bewegliche
Element als das Deckelteil für
das Flüssigkeitsvorratsbehälterteil,
um die Verdampfung der Flüssigkeit
so gering wie möglich
zu halten.
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Gemäß der Erfindung
in dem vierten, fünften, sechzehnten
und siebzehnten Aspekt kann die Verdampfung der Flüssigkeit
unterdrückt
werden, so dass diese so gering wie möglich ist.
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Gemäß der Erfindung
in dem sechsten und achtzehnten Aspekt kann das bewegliche Element parallel
zu der Flüssigkeitsoberfläche bewegt
werden und der Flüssigkeitsstand
kann sicher durch Abdichten des Ausnehmungsteils zu einem Zeitpunkt,
in dem der Flüssigkeitsstand
einen vorbestimmten Pegel erreicht, wahrgenommen werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem siebten und neunzehnten Aspekt kann der Ausnehmungsteil sicher
abgedichtet werden, um die akustische Impedanz klar zwischen dem
Fall, in dem die Flüssigkeit vorhanden
ist und dem Fall, in dem die Flüssigkeit nicht
vorhanden ist, zu verändern.
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Gemäß der Erfindung
in dem achten und zwanzigsten Aspekt wird das bewegliche Element unter
Krafteinfluss in die absteigende Richtung des Flüssigkeitsstands gedrängt. Daher
kann ein Stoppen des beweglichen Elements, verursacht durch eine
Reibung zwischen dem beweglichen Element und dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
verhindert werden und eine Verringerung der Flüssigkeit kann genau wahrgenommen
werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem elften und dreiundzwanzigstem Aspekt kann ein Zeitpunkt,
in dem die Flüssigkeit
verbraucht ist, sicher wahrgenommen werden mittels dem zweiten Ausnehmungsteils
und dem piezoelektrischen Sensormittel, welches daran angeordnet
ist, selbst wenn ein Volumen des Flüssigkeitsvorratsbehälterteils
vergrößert ist.
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Gemäß der Erfindung
in dem zwölften
und vierundzwanzigsten Aspekt kann eine Zeit, die erforderlich ist,
um eine nachfolgende Flüssigkeit
vorzubereiten, zugesichert werden, bevor die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
komplett ausgestoßen
ist.
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Gemäß der Erfindung
hinsichtlich des siebenundzwanzigsten Aspekts, kann ein vergrößerbares
Element an dem beweglichen Element fixiert werden, wobei das bewegliche
Element bewegt wird, abhängig
von einer Veränderung
des Drucks, das heißt, einer
Veränderung
der Menge der beinhaltenden Flüssigkeit,
und das Ende an der Tinte und das kurz bevorstehende Ende an der
Tinte kann genau mittels Verschließen des Ausnehmungsteils wahrgenommen
werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem achtundzwanzigsten Aspekt kann das Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
leicht deformiert werden, abhängig
von einer Veränderung
der Menge der beinhalteten Menge (eine Veränderung des Drucks), und kann
leicht als geschlossener Raum aufgebaut werden. Somit können eine
Leckage und ein Verdampfen der Tinte leicht mit einem einfachen
Aufbau im Gegensatz zu der meniskusartigen Abdichtung verhindert
werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem neunundzwanzigstem und dreißigstem Aspekt kann das bewegliche
Element leicht bewegt werden, basierend auf einer leichten Deformation
des Films, der festlegt, dass das vergrößerbare Element dem Flüssigkeitsstand oder
dem Druck folgt.
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Gemäß der Erfindung
in dem einunddreißigsten
Aspekt kann ein geschlossener Raum, dessen Volumen verändert wird,
abhängig
von dem Flüssigkeitsstand
gebildet werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem zweiunddreißigsten
und dreiunddreißigsten
Aspekt kann ein Zeitpunkt, in dem das bewegbare Element das Ausnehmungsteil
schließt
durch Einstellen der Drangkraft verändert werden und ein innerer
Druck (verbleibende Tinte), der in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterteil wahrgenommen
werden soll, kann leicht gesetzt werden.
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Gemäß der Erfindung
in dem vierunddreißigsten
und fünfunddreißigsten
Aspekt, kann der Tintenendwahrnehmungsmechanismus oder der Tinte-nahe-dem-Ende-Wahrnehmungsmechanismus
für den
tintebeinhaltenden Bereich leicht realisiert werden.
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft den Gegenstand der in den japanischen
Patentanmeldungen Nr. 2004-330510 (eingereicht am 15. November 2004)
und 2005-285813 (eingereicht am 30. September 2005) beinhaltet ist,
wobei jede von diesen ausdrücklich
hier durch Bezug auf diese als Ganzes einbezogen ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1A und 1B sind
Ansichten, die schematisch einen Zustand zeigen, bevor ein Flüssigkeitsbehälter in
eine Aufzeichnungsvorrichtung eingepasst ist, die als ein Typ einer
Flüssigkeitsverbrauchsvorrichtung
dient, beziehungsweise einen Zustand zeigen, in dem ein Druck auf
eine Tinte beaufschlagt ist, nachdem der Behälter eingepasst ist.
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2A, 2B und 2C sind
Ansichten, die eine Konfiguration eines Sensors in einem Zustand
zeigen, indem die Flüssigkeit
nicht in eine Flüssigkeitssensorkammer
gefüllt
ist, in einem Zustand, in dem die Flüssigkeit bis zu einem spezifischem Flüssigkeitsstand
aufgefüllt
ist und entsprechend in einem Zustand, in dem der Flüssigkeitsstand
einen Pegel erreicht, der leicht unter der spezifischen Flüssigkeitsstandposition
liegt.
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3A und 3B sind
eine Draufsicht beziehungsweise eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel
eines Deckelelements zeigen.
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4 ist
eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines piezoelektrischen
Sensormittels zeigt.
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5A, 5B und 5C sind
Ansichten, die entsprechend einen Zustand zeigen, in dem ein piezoelektrisches
Element angeregt ist, die ein Ausgangssignal des piezoelektrischen
Elements in einem Zustand zeigen, in dem ein bewegbares Element
nicht zu dem Sensor weist und die eine Ausgangsbedingung des piezoelektrischen
Elements in einem Zustand zeigen, in dem das bewegbare Element zu
dem Sensor weist.
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6 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Flüssigkeitsstand
in einer Flüssigkeitssensorkammer
und einer Frequenz, die mittels eines piezoelektrischen Sensormittels
wahrgenommen wurde, zeigt.
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7A und 7B sind
Schnittansichten, die Ausführungsbeispiele
zeigen, wobei jedes entsprechend das piezoelektrisches Sensormittel
in einer unterschiedlichen Weise angeordnet hat.
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8A, 8B und 8C sind
Schnittansichten, die noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitssensorkammer
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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9 ist
eine Schnittansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen
Sensormittels zeigt, das geeignet für die Flüssigkeitssensorkammer ist.
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10 ist
eine Schnittansicht, die eine andere Anwendung der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Die
Details der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele
hiernach erläutert.
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1A und 1B sind
schematische Ansichten, die entsprechend ein Ausführungsbeispiel eines
Flüssigkeitsbehälters der
vorliegenden Erfindung zeigen, durch Verwenden einer Tintenpatrone, welche
die Tinte beinhaltet, die für
eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung als ein Beispiel einer
Flüssigkeitsverbrauchsvorrichtung
bereitgestellt ist.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind ein erstes Gehäuse 10 und
ein zweites Gehäuse 20,
jedes aufgebaut mittels eines Kastenelements, welches ein Halbschalen-Gehäuse bildet,
zusammen kombiniert zu einem Gehäuse,
um eine Patrone 1 zu bilden, die als Flüssigkeitsbehälter dient.
Um einen Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 zu
bilden, der die Flüssigkeit,
so wie eine Tinte beinhaltet, ist ein flexibles Filmelement 3,
gebildet aus einem Kunststofffilm oder dergleichen an einen Umfang
des ersten Gehäuses 10 mittels
Wärmeschweißen oder
dergleichen geschweißt
und bedeckt abdichtend einen Öffnungsteil, der
in dem ersten Gehäuse 10 ausgebildet
ist. Auch kontaktiert ein Umfang des zweiten Gehäuses 20 druckbeaufschlagt
den wärmegeschweißten Teil
des flexiblen Filmelements 3 an der anderen Seite des flexiblen
Filmelements 3, so dass ein Raum zwischen dem zweiten Gehäuse und
dem flexiblen Filmelement gebildet ist, der einen luftdichten Raum
festlegt. Dieser luftdichte Raum wirkt als Druckaufbringbereich 4,
der Druck auf das flexible Filmelement 3 mittels einem
druckbeaufschlagtem Fluid (Druckluft) aufbringt, um die Flüssigkeit
von dem ersten Gehäuse
nach außen
auszustoßen.
Das druckbeaufschlagte Fluid wird über einen Einlassanschluss
für druckbeaufschlagte
Fluide (nicht dargestellt) von außen in den Druckaufbringbereich 4 eingefügt.
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Ebenfalls
ist ein Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5,
der mit einem Flüssigkeitsversorgungsanschluss
der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
verbunden wird an einer äußeren Oberfläche des
ersten Gehäuses 10 ausgebildet.
Eine Dichtung mit einer Öffnung,
die elastisch einen äußeren Umfang
eines Flüssigkeitseinführelements
(Flüssigkeitseinführnadel) 7 kontaktiert,
das mit einem Flüssigkeitsstrahlkopf
der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
kommuniziert, ein Ventilelement 8, welches eine obere Oberfläche (eine
linksendende Oberfläche
in 1A) der Dichtung kontaktiert, um die Öffnung der
Dichtung abzudichten und eine Feder 6, wie eine Spiralfeder, um
das Ventilelement 8 gegen die Dichtung zu drücken, sind
in dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 vereinigt.
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Das
Ventilelement 8 wird in dessen normalerweise verschlossenen
Zustand mittels der Feder 6 gehalten, wenn die Tintenpatrone 1 nicht
mit der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
verbunden ist (1A), wohingegen das Ventilelement 8 durch
das Flüssigkeitseinführelement 7 in
Richtung der Ventilöffnung
gedrückt
wird und in dessen geöffnetem
Zustand gehalten wird, wenn die Tintenpatrone 1 mit der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
verbunden wird (1B).
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Der
Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 steht
in fluidischer Kommunikation mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 über Verbindungsdurchflusswege 9, 9'. Ein Flüssigkeitssensormittel 30,
welches ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, ist zwischen
den Verbindungsdurchflusswegen 9, 9' angeordnet. Das heißt, das
Flüssigkeitssensormittel 30 ist
mit einem Teil eines Tintendurchflussdurchgangs verbunden, über welches
der Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich
mit dem Tintenversorgungsanschluss kommuniziert.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitssensormittels 30.
Das Flüssigkeitssensormittel
umfasst: eine Flüssigkeitssensorkammer 33,
die aus einem zylindrischen Gefäß mit einer Öffnung 31 und
einer Öffnung 32,
die in einem Bodenbereich angeordnet und entsprechend mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 und
dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 in
einem Zustand, in dem die Tintenpatrone mit der Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
verbunden ist, hergestellt ist, ein bewegliches Element 34,
dass sich entlang einer inneren Oberfläche 33a der Flüssigkeitssensorkammer 33 als
Antwort auf eine Veränderung
des Flüssigkeitsstands
bewegt und das auch als eine Wand der Flüssigkeitssensorkammer 33 agiert,
ein Deckelelement 35, welches das Öffnungsteil der Flüssigkeitssensorkammer 33 abdichtet
und das auch einen mit der Atmosphäre kommunizierenden Weg 35a aufweist,
um mit einem oberen Teil der Flüssigkeitssensorkammer 33 zu
kommunizieren, das heißt
der Luftraumbereich mit der Atmosphäre, eine Druckfeder 36,
die als ein Drangmittel dient, welche zwischen dem Deckelelement 35 und
dem beweglichen Element 34 angeordnet ist, um bevorzugt
das bewegliche Element 34 nach unten mittels einer schwachen
Kraft zu drücken und
ein piezoelektrisches Sensormittel 40 mit einem piezoelektrischen
Element, das zum Wahrnehmen eines spezifischen Flüssigkeitsstand
ausgebildet ist.
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Wie
in 3A dargestellt, öffnet sich der Atmosphärenkommunikationsweg 35a zu
der Atmosphäre
hin über
eine Kapillare, die mittels Abdichten einer schmalen Nut 35b aufgebaut
ist, mit einem luftundurchlässigem
Film 37, der ein Ende davon nicht abdeckt. Diese schmale
Nut 35b ist auf einer Oberfläche (oder einer Rückfläche) des
Deckelelements 35 in einer weitschweifigen (gewundenen) Weise
ausgebildet, so dass das andere Ende davon mit dem Atmosphärenkommunikationsweg 35a kommuniziert.
Alternativ hierzu ist, wie in 3B dargestellt,
ein Ausnehmungsteil 35c, das mit dem Atmosphärenkommunikationsweg 35a kommuniziert,
an der Oberflächenseite
des Deckelelements 35 gebildet und das Ausnehmungsteil 35c ist
mit einem Film 38, der das Durchdringen der Verdampfung
der Flüssigkeit
blockieren aber die Luft durchdringen lassen kann, abgedichtet,
so dass der Ausnehmungsteil 35c über Luft in Kommunikation mit
der Atmosphäre über den
Film 38 steht. Auf diese Weise kann die Luft-Kommunikation
der Flüssigkeitssensorkammer 33 mit
der Atmosphäre
erzielt werden, während
die Verdampfung der Flüssigkeit
aus der Flüssigkeitssensorkammer 33 unterdrückt wird.
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Das
bewegliche Element 34 ist hinsichtlich der Größe in dem
Maße ausgebildet,
dass das bewegliche Element eine übergreifende Oberfläche der Flüssigkeit
abdecken kann. Auch wird ein Abstand zwischen dem beweglichen Element 34 und
der Flüssigkeitssensorkammer 33 in
dem Maße
gesetzt, dass das bewegliche Element 34 leicht dem Flüssigkeitsstand
folgen kann um keine Leckage zu verursachen, genauer in dem Maße, in dem
eine meniskusartige Abdichtung gebildet werden kann.
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Ebenso
ist eine vertikale Wandoberfläche 34a mit
einer Höhe
H an einem äußeren Umfang
des beweglichen Elements 34 ausgebildet. Diese Höhe H ist
auf so ein Niveau gesetzt, dass diese es dem beweglichen Element 34 ermöglicht,
als ein Kolben zu wirken, d.h. die es dem beweglichen Element 34 ermöglicht,
dessen Positur senkrecht zu einer inneren Oberfläche 33a zu halten.
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Ebenfalls
wird eine Federkraft der Druckfeder 36, die das Drangmittel
festlegt, auf ein solches Maß gesetzt,
dass keine Flüssigkeitsleckage
durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche 33a der Flüssigkeitssensorkammer 33 und
der vertikalen Wandoberfläche 34a des
beweglichen Elements 34 erzeugt wird, das heißt das bewegliche
Element 34 wird nicht von der Flüssigkeit durch die Drängkraft des
Drangmittels verdeckt.
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In
diesem Falls kann eine Schwerkraft, die auf das bewegliche Element 34 wirkt
genau wie auch ein elastisches Element wie ein Gummistück, eine Blattfeder
oder dergleichen als Drangmittel verwendet werden.
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Das
piezoelektrische Sensormittel 40 ist an einem Ausnehmungsteil 33b an
einer äußeren Oberfläche der Flüssigkeitssensorkammer 33 fixiert,
um dieses Ausnehmungsteil 33b abzudichten. Dieses Ausnehmungsteil 33b ist
an einer vorbestimmten Position einer Wandoberfläche, welche die Flüssigkeitssensorkammer 33 festlegt,
ausgebildet, das heißt,
an dem Ort, dem das bewegliche Element 34 gegenüberliegt,
wenn der Flüssigkeitsstand
einen vorbestimmten Pegel zum wahrgenommen werden erreicht.
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Wie
in 4 gezeigt, umfasst das piezoelektrische Sensormittel 40:
ein Basispasselement 41 mit einem Durchgangsloch 41a,
dass durch einen Mittelbereich davon verläuft und dass als ein Eingangsweg für die Flüssigkeit
fungiert, eine Schwingungsplatte 42, die an dem Basiselement 41 fixiert
ist, um das Durchgangsloch 41a abzudichten und dessen freie Oszillation
oder Schwingung zu ermöglichen,
und ein piezoelektrisches Element 43, das an einer Oberfläche der
Schwingungsplatte 42 fixiert ist.
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Wenn
eine Füll/Ausstoß-Wellenform,
dargestellt in 5A, an dem piezoelektrischen
Element 43 des piezoelektrischen Sensormittels 40,
das in dieser Weise aufgebaut ist, anliegt, kann eine Schwingungssystem,
das aus der Schwingungsplatte 42, dem piezoelektrischen
Element 43 und der Flüssigkeit
oder der Luft aufgebaut ist, frei schwingen. Da dies frei Schwingung
(die verbleibende Schwingung) eine gegenelektromotorische Kraft
in dem piezoelektrischen Element 43 durch den piezoelektrischen
Effekt erzeugt, kann eine Schwingungsperiode durch Messen einer
Periode dieser gegenelektromotorischen Kraft gemessen werden.
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Als
nächste
wird eine Ausführungsbeispiel, dass
in dieser Weise aufgebaut ist, erklärt, in dem der Fall angenommen
wird, in dem dieses Ausführungsbeispiel
als die Tintenpatrone als Beispiel hierunter verwendet wird. Wenn
die Tintenpatrone in die Aufzeichnungsvorrichtung, die als Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
dient, eingepasst ist, greift das Flüssigkeitseinführelement 7 mit
dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 ein,
um das Ventilelement 8 zurück zu bewegen, wie in 1B dargestellt,
und eine Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagtem Fluid (nicht
dargestellt) kommuniziert auch mit dem Druckaufbringbereich 4 (in
diesem Fall ist es erwünscht,
dass der Druckaufbringbereich 4 so aufgebaut sein sollte,
dass der Druckaufbringbereich 4 an die Oberfläche, an
welcher der Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 ausgebildet
ist, mittels einem Durchflussweg geführt werden kann und mit der
Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagtem Fluid verbunden werden
kann, wenn die Tintenpatrone in die Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung
eingepasst ist).
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Das
bewegliche Element 34 ist an dem Bodenbereich der Flüssigkeitssensorkammer 33 mittels der
Drängkraft
der Druckfeder 36 (2A) in
einem Zustand positioniert, in dem die Luft als druckbeaufschlagtes
Fluid nicht zu dem Druckaufbringbereich 4 zugeführt ist.
Wenn ein Antriebssignal dem piezoelektrischen Element 43 in
diesem Zustand zugeführt wird,
wird das piezoelektrische Element als Aktuator in einer vorbestimmten
Zeit angeregt und die Schwingungsplatte beginnt dann mit der freien
Schwingung (5A).
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Wenn
das Antriebssignal, dass zu dem piezoelektrischen Element 43 zugeführt ist,
zu einem Zeitpunkt gestoppt wird, in dem die Anregung abgeschlossen
ist, erzeugt das piezoelektrische Element 43 eine gegenelektromotorische
Kraft, die zu der freien Schwingung der Schwingungsplatte 42 korrespondiert.
Da keine Flüssigkeit
in dem Ausnehmungsteil 33b, 41b in diesem Zustand
vorhanden ist, ist die Schwingungsplatte 42 der Luft ausgesetzt.
Folglich beginnt die Schwingungsplatte 42 mit der freien Schwingung
mit einer relativ hohen Frequenz (im Gegensatz zu dem Fall, in dem
die Schwingungsplatte die Flüssigkeit
kontaktiert), bestimmt durch die Schwingungsplatte 42 und
die Luft, und ein Signal, das einer Frequenz und einer Amplitude
der freien Schwingung entspricht, wird von dem piezoelektrischen
Element 43 ausgegeben.
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Wenn
dann die Luft von der Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagtem
Fluid in den/m vorstehend beschriebenen Zustand zugeführt wird, strömt Luft
so in den Druckaufbringbereich 4, der mittels des flexiblen
Filmelements 3 und dem zweiten Gehäuse 20 gebildet ist,
dass der Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 mittels
des flexiblen Filmelements 3 druckbeaufschlagt wird.
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Demgemäß fließt die Tinte
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 in
die Flüssigkeitssensorkammer 33 durch
den Verbindungsdurchflussweg 9 und das bewegliche Element 34 in
der Flüssigkeitssensorkammer 33 steigt
als Folge des Anstiegs des Flüssigkeitsstands,
während
die Luft in dem oberen Bereich über
die Kapillare, die mittels einer schmalen Nut 35b und dem
luftundurchlässigen
Film 37 gebildet ist, ausgestoßen wird. Somit liegt das bewegliche Element 34 gegenüber dem
Ausnehmungsteil 33b, an welchem das piezoelektrische Sensormittel 40 positioniert
ist (1B, 2B).
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Die
Tinte, auf welche Druck in diesem Vorgang aufgebracht wird, fließt in die
Ausnehmungsteile 33b, 41b, basierend auf dem Phänomen des
Kapillareffekts oder dergleichen. Deshalb weist das bewegliche Element 34 zu
der Schwingungsplatte 42, um die in die Ausnehmungsteile 33b und 41b gefüllte Tinte
zwischen diese zu bringen.
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In
diesem Fall ist es erwünscht,
enge Nuten 33c, 33d an einer inneren Umfangsoberfläche der Flüssigkeitssensorkammer 33 auszubilden,
die sich vertikal erstrecken, und mit dem Ausnehmungsteil 33b vertikal
zu kommunizieren. Solche engen Nuten 33c, 33d erleichtern
den Zugang der Tinte in die Ausnehmungsteile 33b, 41a.
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Es
ist überflüssig zu
erwähnen,
dass selbst wenn der Flüssigkeitsstand
so ansteigt, dass er eine spezifische Position übersteigt, das heißt höher steigt,
als das Ausnehmungsteil 33b, die Flüssigkeit in das Ausnehmungsteil 33b eintreten
kann und auch die Ausnehmungsteile 33b, 41a können mit
dem beweglichen Element 34 in einem Zustand, in dem solche
Ausnehmungsteile 33b, 41a mit der Flüssigkeit gefüllt sind,
abgedichtet werden, so dass eine akustische Impedanz erhöht ist.
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Eine
Frequenz der freien Schwingung der Schwingungsplatte 42 wird
durch ein Ansteigen der akustischen Impedanz verringert, im Vergleich
zu dem Fall, in dem die Schwingungsplatte 42 der Luft ausgesetzt
ist (5C, ein Bereich F in 6). Da die
freie Schwingung der Schwingungsplatte als eine Frequenz einer gegenelektromotorischen
Kraft, die in dem piezoelektrischen Element 43 erzeugt
wurde, wahrgenommen werden kann, kann wahrgenommen werden, dass
der Flüssigkeitsstand
einen vorbestimmten Pegel erreicht, das heißt den Ausnehmungsteil 33b.
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Die
Tinte beginnt durch einen exakten Zwischenraum zwischen einem Umfang
des beweglichen Elements 34 und einer inneren Oberfläche der Flüssigkeitssensorkammer 33 zu
verdampfen, während
die Tinte durch die Flüssigkeitsverbrauchsvorrichtung
verbraucht wird, in einem Zustand, indem eine vorbestimmte Menge
an Tinte zu der Flüssigkeitssensorkammer 33 zugeführt wird.
In diesem Fall kann, da er obere Raum des beweglichen Elements 34 in
Luftkommunikation mit der Atmosphäre über die Kapillare, die mittels
der schmalen Nut 35b des Deckelelements 35 und
dem luftundurchlässigen
Film 37 aufgebaut ist, steht, die Verdampfung des Tintendampfs
so gering wie möglich
gehalten werden.
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In
dem Fall, in dem die Tinte in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 extrem
reduziert ist bei einem Fortschreiten des Tintenverbrauchs, fließt die Tinte
niemals in die Flüssigkeitssensorkammer 33, selbst
wenn die druckbeaufschlagte Luft von der Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagter
Luft zugeführt
wird. Als Folge davon kann die Tinte in der Flüssigkeitssensorkammer 33 nicht
auf einem vorbestimmten Flüssigkeitsstand
gehalten werden und dann beginnt der Flüssigkeitsstand allmählich zu
sinken.
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Wenn
der Flüssigkeitsstand
in der Flüssigkeitssensorkammer 33 unter
den Wahrnehmungsbereich herabgesunken ist, folgt das bewegliche
Element 34 dem Flüssigkeitsstand
und bewegt sich unter den Wahrnehmungsbereich des piezoelektrischen
Sensormittels 40. Auch tröpfelt die Tinte in den Ausnehmungsteilen 33b, 41a herunter
in den Durchflussweg der Nut 33b. Deshalb beginnt die Luft
in die Ausnehmungsteile 33b, 41a zu strömen und
die Frequenz der freien Schwingung der Schwingungsplatte 42 wird
vorübergehend
verändert
(ein Bereich Q in 6). Die Schwingungsplatte 42 wird
der Luft ausgesetzt (2C) in dem Zustand, in dem das
bewegliche Element 34 sich unterhalb des Ausnehmungsteils 33b bewegt
hat.
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Als
Ergebnis ist die Frequenz der Schwingungsplatte 42 erhöht und anschließend wird
eine beinahe konstante Frequenz gehalten, unabhängig von der Abwärtsbewegung
des beweglichen Elements 34 (5B, ein
Bereich E in 6). Daher ist es möglich, durch
Wahrnehmen eines Zeitpunktes, in dem die Frequenz plötzlich verändert ist,
einen Zustand wahrzunehmen, in dem die Tinte in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 vollständig verbraucht
ist oder einen Zustand, in dem die Zuführung der druckbeaufschlagten
Luft von der Versorgungsquelle mit druckbeaufschlagtem Fluid gestoppt
ist.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
das piezoelektrische Sensormittel 40 gegenüberliegend
zu der Seitenoberfläche
des beweglichen Elements 34 ausgebildet. In diesem Fall
kann, wie in 7A gezeigt, das piezoelektrische
Sensormittel 40 an oberen und unteren Stellen der Flüssigkeitssensorkammer 33 entsprechend
angeordnet sein, das heißt,
ein zweites piezoelektrisches Sensormittel 40' kann in der
Position angeordnet sein, die zu dem Flüssigkeitsstand korrespondiert,
der erhalten wird, wenn das Minimum an Flüssigkeit, das erforderlich ist,
um die nächste
Patrone vorzubereiten, in der Flüssigkeitssensorkammer 33 übrig ist,
zusätzlich
zu der Position zu dem Flüssigkeitsstand,
der erhalten wird, wenn die Flüssigkeit
ausreichend in der Flüssigkeitssensorkammer 33 aufgefüllt ist.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
kann es mittels dem ersten piezoelektrischen Sensormittel 40,
wie vorstehend beschrieben, wahrgenommen werden, dass die Flüssigkeit
bis zur spezifischen Position aufgefüllt ist. Es kann auch Zeit
zum Vorbereiten der des nächsten
Tintenbehälters
garantiert werden, wenn ein Kurz-vor-Ende-Zustand durch das zweite
piezoelektrische Sensormittel 40' wahrgenommen wird.
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In
dem Fall, kann das erste piezoelektrische Sensormittel 40 verwendet
werden, das bevorstehende Ende wahrzunehmen, und das zweite piezoelektrische
Sensormittel 40' kann
verwendet werden, um das Ende an Tinte wahrzunehmen.
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Wenn,
wie in 7B dargestellt, auch ein drittes
piezoelektrisches Sensormittel 40'' an
einem Ausnehmungsteil 39, gebildet an dem Boden der Flüssigkeitssensorkammer 33,
angeordnet ist, ist es möglich,
den Zustand wahrzunehmen, in dem das bewegliche Element 34 an
dem Boden der Flüssigkeitssensorkammer 33 positioniert
ist, das heißt,
den Zustand, in dem die Flüssigkeit
nicht komplett zugeführt
werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel
ist in dem Ausnehmungsteil 39 stets Tinte vorhanden. Selbst
wenn das Ausnehmungsteil 39 mit Tinte gefüllt ist,
nimmt die akustische Impedanz unterschiedliche Werte an zwischen
einem Zustand, in dem dieses Ausnehmungsteil 39 mittels
dem beweglichen Element 34 abgedichtet ist (in diesem Fall
dient eine horizontale Oberfläche
des beweglichen Elements als Wandoberfläche) und einem Zustand, in
dem das bewegliche Element 34 von dem Boden weg bewegt
ist und das Ausnehmungsteil 39 geöffnet ist. Folglich ist es
möglich,
diese beiden Zustände
wahrzunehmen.
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8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der
Flüssigkeitssensorkammer 33.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Aufbau ausgebildet, der geeignet ist, einen Zeitpunkt wahrzunehmen,
in dem die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 komplett
verbraucht ist, das heißt,
in einem Zeitpunkt, in dem das Tintenende auftritt oder einen Zeitpunkt,
in dem die Zufuhr der Flüssigkeit
im Wesentlichen nicht erlangt werden kann, das heißt, in einem Zeitpunkt
in dem das nahende Tintenende auftritt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel,
ist die Flüssigkeitssensorkammer 33 als
das Flüssigkeitsvorratsbehälterteil
mit dem Verbindungsdurchflussweg 9 ausgebildet, der in
fluidischer Kommunikation mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 der
Patrone 1 in dem nicht druckbeaufschlagtem Bereich steht
und mit dem Verbindungsdurchflussweg 9', der in fluidischer Kommunikation
mit dem Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 steht.
Ein bewegliches Element 34' ist
in diesem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich installiert,
um sich als Antwort auf eine Menge von Flüssigkeit, die darin beinhaltet
ist, zu bewegen.
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Das
Ausnehmungsteil 39' ist
ebenfalls an dem Bodenteil des Flüssigkeitsvorratsbehälterteils ausgebildet,
das heißt
in der Position, die gegenüberliegt
zu einer flachen Oberfläche 34'a des beweglichen
Elements 34'.
Diese Ausnehmungsteil 39' wirkt zusammen
mit der flachen Oberfläche 34a' des beweglichen
Elements 34',
um einen geschlossenen Raum zu bilden.
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Das
piezoelektrischen Sensormittel 40 ist an dem Ausnehmungsteil 39' ausgebildet,
um eine erzwungene Schwingung auf den Raumbereich des Ausnehmungsteils 39' aufzubringen
und um einen Zustand der freien Schwingung wahrzunehmen; das heißt, eine
Frequenz, eine Amplitude, eine Phase etc., welcher erzeugt wird,
nachdem die erzwungene Schwingung gestoppt wurde. Das Ausnehmungsteil 39', das bewegliche
Element 34' und
das piezoelektrische Sensormittel 40 legen eine Flüssigkeitssensorvorrichtung
fest.
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
wird die Flüssigkeitssensorkammer 33 realisiert
durch Ausbilden eines flüssigkeitsdichten
Raums als das Flüssigkeitsvorratsbehälterteil,
ohne die Verwendung der meniskusartigen Abdichtung, welche zwischen
der Seitenoberfläche
des beweglichen Elements 34 und der Umfangsoberfläche der
Flüssigkeitssensorkammer 33 in
dem früheren
Ausführungsbeispiel.
In dem Ausführungsbeispiel
ist der flüssigkeitsdichte
Raum durch Abdichten der Öffnungsoberfläche der
Flüssigkeitssensorkammer 33 mit
einem beutelähnlichen oder
zylinderähnlichen
erweiterbarem Element 55 ausgebildet. Dieses erweiterbare
Element 55 weist eine solche Flexibilität auf, welche die Bewegung
des beweglichen Elements 34' nicht
beeinträchtigt
und ist aus einem leicht erweiterbarem oder teleskopartigem Film
hergestellt. Vorzugsweise weist der Film einen mehrschichtigen Aufbau
aus einer thermisch schweißbaren
Schicht und einer Luftschildschicht auf.
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Mit
anderen Worten ist ein oberer Bereich (ein Umfang) des beutelähnlichen
oder zylinderähnlichen,
erweiterbaren Elements 55 mit der Öffnungsoberfläche 33a der
Flüssigkeitssensorkammer 33 verbunden,
beispielsweise so, dass die thermische schweißbare Schicht des oberen Bereichs
(des Umfangs) des erweiterbaren Elements 55 in Kontakt steht
zu und thermisch verschweißt
ist mit der Öffnungsoberfläche 33a der
Flüssigkeitssensorkammer 33.
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In
dem Fall, in dem das erweiterbare Element 55 wie ein Beutel
ausgebildet ist, ist das bewegliche Element 34' an einer Oberfläche oder
an einer Rückoberfläche eines
Bodenteils (einem zentralen Teil) des erweiterbaren Elements 55 gesichert,
so dass die flache Oberfläche 34'a sich gegenüber dem Ausnehmungsteil 39' befindet, wie
in 8A und 8B dargestellt.
In dem Fall, in dem das erweiterbare Element 55 ausgebildet
ist wie ein Zylinder, ist auch ein unterer Öffnungsteil 55a an
einer Umfangsoberfläche 34'b des beweglichen
Elements 34' gesichert,
wie in 8C dargestellt.
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Nun
kann, in dem Fall, in dem eine Wegstrecke des beweglichen Elements 34' klein gehalten werden
kann, das erweiterbare Element 55 aus einem flachen, flexiblem
Film gebildet werden und nicht in einer beutelähnlichen oder zylinderähnlichen Gestalt
geformt sein. In dem Fall, in dem das bewegliche Element 34' aus einem thermisch
schweißbaren Polymermaterial
gebildet ist, kann das bewegliche Element 34' an dem erweiterbaren Element 55 fixiert werden,
so dass das bewegliche Element 34' in Kontakt steht mit und thermisch
verschweißt
ist mit der thermische schweißbaren
Schicht des erweiterbaren Elements 55.
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Üblicherweise
ist die Flüssigkeitssensorkammer 33 aus
Polypropylen oder Polyethylen durch Spritzgießen gebildet. Deshalb können, wenn
zumindest die Oberfläche
des erweiterbaren Elements 55, welche die Flüssigkeitssensorkammer 33 kontaktiert, aus
Polypropylen oder Polyethylen, welches das gleiche Material ist,
gebildet ist, beide, die Flüssigkeitssensorkammer 33 und
das erweiterbare Element 55, leicht und sicher thermisch
geschweißt
werden. Wenn die Falten oder die faltbaren Teile vorzugsweise an
dem Zylinderteil des erweiterbaren Elements 55 ausgebildet
sind, kann auch ein solches erweiterbares Element 55 leicht
ausgedehnt oder zusammengezogen werden, wie ein Diaphragma oder
ein Balg, um dem Flüssigkeitsstand
zu folgen, das heißt der
Bewegung des beweglichen Elements 34', wobei dieses seine spezifische
Form beibehält.
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Ähnlich zu
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ist eine Druckspiralfeder 56 so angeordnet, dass eins ihrer
Enden mit dem Deckelelement fixiert ist und ihr anderes Ende in
Kontakt mit der oberen Oberfläche
des beweglichen Elements 34' gebracht ist,
das heißt
mit der Oberfläche
des beweglichen Elements 34',
die gegenüberliegt
von der die Flüssigkeit
kontaktierenden Oberfläche.
Die Druckspiralfeder 56 drängt elastisch das bewegliche
Element 34' zu
dem Ausnehmungsteil 39',
wobei das bewegliche Element 34 in dessen horizontalem
Zustand beibehalten wird.
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Die
Last der Druckspiralfeder 56 beaufschlagt nicht nur die
Flüssigkeit
in der Flüssigkeitssensorkammer 33 sondern
auch die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2,
der in Kommunikation mit der Flüssigkeitssensorkammer 33 über den
Verbindungsdurchflussweg 9 steht. Deshalb wird eine Versatzmenge
des beweglichen Elements 34' durch
eine Menge der Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 und
der Verdränglast
der Spiralfeder 56 beeinflusst.
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Deshalb
kann, durch entsprechendes Auswählen
der Dränglast
der Spiralfeder 56 ein Zeitpunkt, in dem das Ausnehmungsteil
39' durch das bewegliche
Element 34' verschlossen
ist, wahlweise gesetzt werden in einem Zustand, in dem die Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 komplett
verloren ist, oder in einem Zustand, in dem eine winzige Menge der
Flüssigkeit
noch verblieben ist.
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Das
heißt,
die Flüssigkeitssensorvorrichtung fungiert
als ein Tintenende-Sensormittel, wenn der frühere Zustand wahrgenommen wird
und die Flüssigkeitssensorvorrichtung
fungiert als ein Fast-Tintenende-Sensormittel, wenn der spätere Zustand wahrgenommen
wird.
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9 zeigt
eine Ausführungsbeispiel
eines piezoelektrischen Sensormittels 40. Ein Sensorchip 60,
der das piezoelektrische Sensormittel festlegt, umfasst: eine Chiphauptmasse 62,
die hergestellt ist aus Keramik und eine Sensorkavität 61 aufweist,
die als eine kreisförmige Öffnung in
dessen Mittelteil ausgebildet ist, eine Schwingungsplatte 63,
die auf einer oberen Oberfläche
der Chiphauptmasse 62 gestapelt oder geschichtet ist, um
eine Bodenwand der Sensorkavität 61 festzulegen,
ein piezoelektrisches Element 64, das auf der Schwingungsplatte 63 gestapelt oder
geschichtet ist, und Anschlüsse 65A, 65B,
die auf der Chiphauptmasse 62 gestapelt oder geschichtet
sind.
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Das
piezoelektrische Element 64 umfasst: eine obere und eine
unterer Elektrodenschicht, die entsprechend mit den Anschlüssen 65A, 65B verbunden
sind und eine piezoelektrische Schicht, die zwischen der oberen
und der unteren Elektrodenschicht angeordnet und auf diesen geschichtet
ist. Zum Beispiel bestimmt das piezoelektrische Element 64,
ob die Flüssigkeit
in der Sensorkavität 61 begrenzt
ist, basierend auf einer Veränderung
der elektrischen Eigenschaften der piezoelektrischen Elements 64,
hervorgerufen durch die Abhängigkeit
von dem Vorhandensein der Flüssigkeit
in der Sensorkavität 61,
oder nicht.
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Der
Sensorchip 60 ist so fixiert, dass eine untere Oberfläche der
Chiphauptmasse 62 an einem Mittelteil einer oberen Oberfläche einer
Sensorbasis 66 über
eine Haftschicht haftet. Ein Raum zwischen der Sensorbasis 66 und
dem Sensorchip 60 ist durch die Haftschicht abgedichtet.
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Einlassdurchflusswege 66A, 67B und
Auslassdurchflusswege 66B, 67B der Sensorbasis 66 und
eine Einheitenbasis 67 stehen in Kommunikation mit der
Sensorkavität 61 des
Sensorchips 60. Folglich wird die Tinte zu der Sensorkavität 61 über die Einlassdurchflusswege 66A, 67A zugeführt und
dann von der Sensorkavität 61 über die
Auslassdurchflusswege 66B, 67B ausgestoßen.
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Die
metallische Sensorbasis 66 mit dem daran montierten Sensorchip 60 ist
in einem Ausnehmungsteil 67 installiert, welches in der
Einheitenbasis 67 ausgebildet ist. Die Sensorbasis 66 und
die Einheitenbasis 67 sind mit einem Klebfilm 68,
der aus Kunststoff oder -harz (resin) hergestellt ist, bedeckt und
zusammen gesichert.
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Der
Klebfilm 68 weist eine Öffnung 68A in
einem Mittelteil davon auf und ist auf die Sensorbasis 66 und
die Einheitenbasis 67 gebracht, in einem Zustand, in dem
die Sensorbasis 66 angepasst ist an den Ausnehmungsteil 67c,
der an der oberen Oberfläche
der Einheitenbasis 67 ausgebildet ist, um dadurch den Sensorchip 60 von
der Mittelöffnung 68A herauszustellen.
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Die
innere Umfangsseite des Klebfilms 68 ist an der oberen
Oberfläche
der Sensorbasis 66 über die
Haftschicht angehaftet und die äußere Umfangsseite
davon ist auch an einer oberen Wand 67D um den Ausnehmungsteil 67C der
Einheitenbasis 67 angehaftet. Somit sind die Sensorbasis 66 und
die Einheitenbasis 67 miteinander gesichert und abgedichtet.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
eine Weise beschrieben, in welcher der Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2 und
die Flüssigkeitssensorkammer 33 unabhängig angeordnet
sind und miteinander über
den Durchflussweg 9 verbunden sind. Wie in 10 dargestellt,
kann das bewegliche Element 34 in einem Flüssigkeitsbehälter 51 mit
einem Unterdruckerzeugungsmittel 50, das ein Ventil über einen
Druckdifferenz öffnet,
in einem Zeitpunkt, in dem ein Ansaugdruck auf den Flüssigkeitsversorgungsanschluss 5 aufgebracht
wird, installiert sein und das piezoelektrische Sensormittel 40 kann
an dem Flüssigkeitsbehälter 51 so
angeordnet sein, dass ein Durchgangsloch 51a in einer Wandoberfläche des
Flüssigkeitsbehälter 51 ausgebildet
ist und abdichtend durch das piezoelektrische Sensormittel 40 verschlossen
ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Zeitpunkt wahrzunehmen,
in dem eine Flüssigkeit 52 auf
die Position verringert ist, in der das piezoelektrische Sensormittel 40 angebracht
ist.
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In
dem Fall ist es erforderlich, dass eine vertikale Wand 53 mit
einem Kommunikationsloch 53a ausgebildet ist, um einen
Bereich zu definieren, in dem das bewegliche Element 34 installiert
ist und das bewegliche Element 34 in diesem Bereich einzugrenzen
mit einer Lücke,
welche eine meniskusartige Abdichtung an der Seite des piezoelektrischen
Sensormittels 40 bilden kann.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird
das bewegliche Element 34 an der Seite des piezoelektrischen
Sensormittels 40 durch die Verwendung der vertikalen Wand 53 begrenzt.
Um das bewegliche Element 34 mittels einer inneren Wand
des Flüssigkeitsbehälters 51 zu
begrenzen, ohne Verwendung der vertikalen Wand 53, kann
ein gekerbter Teil oder ein Durchgangsloch durch das bewegliche Element 34 gebildet
werden, so dass das Unterdruckerzeugungsmittel 50 durch
den gekerbten Teil oder das Durchgangsloch des beweglichen Elements 34 verlaufen
kann, wenn das bewegliche Element 34 abwärts bewegt
wird.
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Ein
Flüssigkeitsbehälter gemäß einer
bevorzugten Ausführung
wird hiernach erläutert.
Zu bemerken ist, dass die bevorzugte Ausführung ein Beispiel ist, welches
die vorliegende Form ausführt
und deshalb die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch dieses
begrenzt werden soll.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt eine erste Vorratsbehälterkammer
(wie ein Flüssigkeitsvorratsbehälterbereich 2),
der in dem Behältergehäuse des
Flüssigkeitsbehälters angeordnet
ist und der zumindest teilweise mittels eines ersten flexiblen Elements
(wie ein flexibles Filmelement 3) definiert ist. In einem
dargestellten, nicht begrenzenden Ausführungsbeispiel ist, wie dargestellt,
zum Beispiel in 1A, die erste Vorratsbehälterkammer
(2) mittels des ersten flexiblen Elements (3)
und einem Bauteil (wie ein erstes Gehäuse 20) des Behältergehäuses definiert,
das heißt,
die erste Vorratsbehälterkammer
ist zum Teil durch das erste flexible Element (3) definiert.
Alternativ kann die erste Vorratsbehälterkammer komplett durch das
erste flexible Element in der Weise definiert werden, dass eine
sogenannte Tintenpackung oder ein sogenannter Tintenbeutel mit der
darin befindlichen ersten Vorratsbehälterkammer innerhalb des Behältergehäuses angeordnet
ist. Verschiedene Publikationen, sind vorhanden, die einen allgemeinen
Aufbau von solchen Tintenpackungen oder Tintenbeuteln offenbaren
und deshalb wird hier auf eine detaillierte Erläuterung zu der Tintenpackung
oder dem Tintenbeutel verzichtet. Ein Beispiel für die Publikationen ist die
US 2004-0217127-A1, wobei der Offenbarungsgehalt hier durch Bezug
auf diese als Ganzes eingebunden ist. Wenn die Tintenpackung, die
in US 2004-0217127-A1
offenbart ist, in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist
es bevorzugt, das Ventilgehäuse/den
Ventilkörper
(58, 113, 147, 169, 192)
eines Kontrollventils wegzulassen, um einen Rückdurchfluss der Flüssigkeit
zu der ersten Vorratsbehälterkammer
zu ermöglichen.
In dem Fall, in dem der Ventilkörper
des Kontrollventils nicht weggelassen wird, zieht sich die erste
Vorratsbehälterkammer
nicht durch die Funktion des Kontrollventils zusammen, selbst wenn
der Druck, der auf die erste Vorratsbehälterkammer aufgebracht wird, abgebaut
wird. Deshalb wird ein ausgedehnter Zustand einer zweiten Vorratsbehälterkammer
beibehalten, bis die Flüssigkeit
in der ersten Vorratsbehälterkammer
bis zu einer vorbestimmten Menge oder darunter verbraucht ist. Danach
baut sich die zweite Vorratsbehälterkammer
allmählich
auf, abhängig
von dem Verbrauch der Flüssigkeit.
Folglich kann, selbst wenn der Ventilkörper des Kontrollventils nicht
weggelassen wird, das Ende der Flüssigkeit oder das bevorstehende
Ende der Flüssigkeit
wahrgenommen werden.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt eine zweite Vorratsbehälterkammer
(wie eine Flüssigkeitssensorkammer
oder einen Flüssigkeitsvorratsbehälterteil 33),
welche in dem Behältergehäuse angeordnet
ist, welche zumindest teilweise durch ein zweites flexibles Element
(wie ein erweiterbares Element 55) und eine Wand (wie ein
Bodenteil) des Behälters
definiert ist, und welche in fluidischer Kommunikation mit der ersten
Vorratsbehälterkammer über einen
ersten Durchflussweg (wie ein Verbindungsdurchflussweg 9)
steht. Obwohl die erste Vorratsbehälterkammer, die zweite Vorratsbehälterkammer und
der erste Durchflussweg in dem gleichen Behältergehäuse in der bevorzugten Ausführung angeordnet
sind, sollte die vorhandene Erfindung nicht darauf oder dadurch
beschränkt
werden. Das heißt,
das Behältergehäuse kann
zum Beispiel in zwei Elemente geteilt werden, wobei ein Element
die erste Vorratsbehälterkammer
aufnimmt und das andere Element die zweite Vorratsbehälterkammer
aufnimmt. Weiter kann die erste Vorratsbehälterkammer beziehungsweise
die zweite Vorratsbehälterkammer,
welche in den separaten zwei Elementen angeordnet sind, in fluidischer
Kommunikation miteinander stehen durch Kommunikationsmittel wie
ein Rohr, das als Durchflussweg dient, ohne die zwei separaten Elemente
zu koppeln. Zusätzlich
können
nur das zweite flexible Element und die Wand des Behälters die
zweite Vorratsbehälterkammer
definieren, oder eine andere Wand des Behälters und/oder jedes andere
Element kann zusätzlich
verwendet werden, um die zweite Vorratsbehälterkammer im Zusammenwirken
mit dem zweiten flexiblen Element und der Wand des Behälters zu
definieren.
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Ähnlich sind,
obwohl die zweite Vorratsbehälterkammer,
ein Flüssigkeitszufuhranschluss
(wie ein Tintenversorgungsanschluss 5) und ein zweiter Durchflussweg
(wie ein Verbindungsdurchflussweg 9'), durch welchen die zweite Vorratsbehälterkammer in
fluidischer Kommunikation mit dem Flüssigkeitszufuhranschluss steht,
in dem gleichen Behältergehäuse in der
bevorzugten Ausführung
angeordnet sind, die zweite Vorratsbehälterkammer beziehungsweise der
Flüssigkeitszufuhranschluss
in separaten Elementen angeordnet und die zweite Vorratsbehälterkammer
und der Flüssigkeitszufuhranschluss
können
in fluidischer Kommunikation miteinander durch ein Rohr stehen,
welches als Durchflussweg dient.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt einen piezoelektrischen Sensor (wie ein piezoelektrisches
Sensormittel 40), der an der Wand des Behälters befestigt
ist, um eine Kavität
zu bilden, die in fluidischer Kommunikation mit der zweiten Vorratsbehälterkammer
steht. Obwohl zwei Beispiele des piezoelektrischen Sensors im Detail
mit Bezug auf 4 und 9 in der
vorliegenden Anwendung erörtert wurden, sollte die vorliegende Erfindung
nicht dadurch und auf diese beschränkt werden, und die vorliegende
Erfindung kann verschiedene Ausführungen
von piezoelektrischen Sensoren verwenden. Andere Beispiele des piezoelektrischen
Sensors, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind
im Detail in der US 2005-0243110-A1 erörtert, wobei
deren Offenbarung als Ganzes durch Bezug eingebunden ist. In US
2005-0243110-A1 sind die meisten der Ausführungsbeispiele auf einen piezoelektrischen
Sensor gerichtet, der so ausgebildete ist, dass eine Kavität des piezoelektrischen
Sensors in fluidischer Kommunikation mit einer stromaufwärtsseitigen
Flüssigkeitskammer
steht, durch einen Durchflussdurchgang, und mit einer stromabwärtsseitigen
Flüssigkeitskammer
durch einen anderen Durchflussdurchgang. Im dem Fall, in dem der
piezoelektrische Sensor, der in der US 2005-0243110-A1 erörtert wird,
in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wird der piezoelektrische
Sensor an dem Behältergehäuse so angebracht,
dass die Kavität des piezoelektrischen
Sensors in fluidischer Kommunikation mit der gleichen zweiten Vorratsbehälterkammer
steht.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt eine bewegliches Element (wie ein bewegliches Element 34'), welches an
dem zweiten flexiblen Element befestigt ist und welches zu und von
der Wand des Behälters
bewegbar ist. Das bewegliche Element ist ausgebildet, um die Wand
des Behälters
(wie dargestellt, zum Beispiel in 8C) zu
kontaktieren, wenn die zweite Vorratsbehälterkammer sich zusammenzieht,
um damit die fluidische Kommunikation zwischen der Kavität und der
zweiten Vorratsbehälterkammer
zu blockieren. Folglich ist ein geschlossener Raum, der die Flüssigkeit
darin beinhaltet, aber von der Flüssigkeit in der zweiten Vorratsbehälterkammer isoliert
ist, ausgebildet, der eine Veränderung
der akustischen Impedanz bewirkt, die mittels des piezoelektrischen
Sensors wahrgenommen werden kann.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt ein Drangelement (wie eine Druckfeder 36, 56),
welches das bewegliche Element in Kontakt mit der Wand des Behälters drängt.
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In
dem Flüssigkeitsbehälter erweitert
sich die zweite Vorratsbehälterkammer,
um zu bewirken, dass das zweite flexible Element das bewegliche
Element weg von der Wand des Behälters
gegen einen Drängkraft
des Drangelements bewegt, wenn ein Druck durch das erste flexible
Element auf die in einer vorbestimmten Menge oder darüber in der
ersten Vorratsbehälterkammer
vorhandene Flüssigkeit
aufgebracht wird.
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Die
zweite Vorratsbehälterkammer
zieht sich zusammen, um zu bewirken, dass das zweite flexible Element
das bewegliche Element in einen Kontakt mit der Wand des Behälters durch
die Drängkraft
des Drangmittels bewegt, wenn der Druck, der durch das erste flexible
Element auf die Flüssigkeit
aufgebracht ist, die in der ersten Vorratsbehälterkammer vorhanden ist, abgebaut
wird.
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Die
zweite Vorratsbehälterkammer
zieht sich allmählich
zusammen, abhängig
von dem Verbrauch an Flüssigkeit
durch die Flüssigkeitsverbrauchvorrichtung,
wenn der Druck, der durch das erste flexible Element auf die Flüssigkeit,
die in einer vorbestimmten Menge oder darunter in der ersten Vorratsbehälterkammer
vorhanden ist, aufgebracht wird.
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Diese
Arbeitsgänge
(Expandieren und Zusammenziehen) der ersten und der zweiten Vorratsbehälterkammer
in Verbindung mit dem Druckaufbringen und dem Druckabbauen von der
Flüssigkeit, die
in der ersten Vorratsbehälterkammer
vorhanden ist und in Abhängigkeit
von dem Verbrauch an Flüssigkeit
genauso wie die damit verbundenen Strukturen, welche die Arbeitsgänge ermöglichen,
sind ebenfalls im Detail in der US 2004-0252146-A1 erörtert, wobei
deren Offenbarung hier durch Bezugnahme im Ganzen eingebunden ist.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt einen abgedichteten Raum (wie einen Druckaufbringbereich 4),
der innerhalb des Behältergehäuses angeordnet
ist, der von der zweiten Vorratsbehälterkammer abgedichtet ist
und der zu der erste Vorratsbehälterkammer
weist. Der Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt ein Einlassanschluss für
druckbeaufschlagtes Fluid, der in dem Behältergehäuse ausgebildet ist und der
in fluidischer Kommunikation mit dem abgedichteten Raum steht. Das
druckbeaufschlagte Fluid kann in den abgedichteten Raum durch den
Einlassanschluss für druckbeaufschlagtes Fluid
eingeführt
werden, um den Druck durch das erste flexible Element auf die in
der ersten Vorratsbehälterkammer
vorhandene Flüssigkeit
aufzubringen. Wie in US 2004-0252146-A1 erörtert, kann das Druckaufbringen
auf das Innere der ersten Vorratsbehälterkammer und/oder das Druckabbauen
davon auf anderen Wegen ohne Verwendung dieser Anordnung realisiert
werden.
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Das
erste und zweite flexible Element können mittels eines einzelnen
Filmelements gebildete werden.
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In
einem darstellenden, nicht begrenzenden Ausführungsbeispiel, wie zum Beispiel
in 4 dargestellt, ist die Kavität zum Teil durch Verwendung
eines Durchgangslochs (41a) eines Passelements (41),
das in dem piezoelektrischen Sensormittel (40) angeordnet
ist, gebildet. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht dadurch
oder darauf beschränkt werden.
Zum Beispiel kann, ohne Verwendung des Passelements (41)
eine Schwingungsplatte (42) direkt an der Wand des Behälters befestigte
werden, um die Kavität,
die ein Ausnehmungsteil oder ein Durchgangsloch (39, 39') verwendet,
zu definieren. Das heißt,
die Kavität
wird durch ein Durchgangsloch (39'), das durch die Wand des Behälters gebildet
ist und eine Schwingungsplatte (42) des piezoelektrischen
Sensors in einer solchen Weise definiert, dass ein offenes Ende
des Durchgangslochs durch die Schwingungsplatte verschlossen ist
und das andere offene Ende des Durchgangslochs zu der zweiten Vorratsbehälterkammer
geöffnet
ist, wenn das bewegliche Element weg von der Wand des Behälters angeordnet
ist und durch das bewegliche Element verschlossen ist, wenn das
bewegliche Element in Kontakt mit der Wand des Behälters steht.
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Der
Flüssigkeitsbehälter umfasst
bevorzugt erste und zweite Durchflussdurchgänge zur fluidischen Kommunikation
zwischen der zweiten Vorratsbehälterkammer
und der Kavität.
Die ersten und zweiten Durchflussdurchgänge können mittels der Wand des Behälters oder
eines Teils des piezoelektrischen Sensors oder mittels beiden, der
Wand des Behälters
und dem Teil des piezoelektrischen Sensors gebildet sein. Die verschiedenen
Anordnungen der ersten und zweiten Durchflussdurchgänge zur fluidischen
Kommunikation zwischen der zweiten Vorratsbehälterkammer und der Kavität sind im
Detail in der US 2005-0243110-A1 erörtert, deren Offenbarung hier
mittels Bezug als Ganzes eingebunden ist. Wie zuvor erörtert, sind
in der US 2005-0243110-A1 die meisten Ausführungsbeispiele auf einen piezoelektrischen
Sensor gerichtet, der so ausgebildet ist, dass die Kavität des piezoelektrischen
Sensors in fluidischer Kommunikation mit einer stromaufwärtsseitigen
Flüssigkeitskammer
durch einen Durchflussdurchgang steht und mit einer stromabwärtsseitigen
Flüssigkeitskammer
durch einen anderen Durchflussdurchgang steht. In dem Fall, dass
die Durchflussdurchgangsanordnungen, die in der US 2005-0243110-A1 erörtert sind,
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist der piezoelektrische
Sensor und/oder das Behältergehäuse so ausgebildet,
dass die Kavität
des piezoelektrischen Sensors in fluidischer Kommunikation mit der
gleichen zweiten Vorratsbehälterkammer
durch diese Durchflussdurchgänge
steht.
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In
einem darstellenden, nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel
wie in 8A, 8B und 8C gezeigt,
ist der äußere Umfang
des beweglichen Elements (34')
getrennt von einer inneren vertikalen Wandoberfläche des Behältergehäuses im Gegensatz zu einem
anderen darstellenden, nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel,
wie zum Beispiel in 7A gezeigt. Daher ist, selbst
wenn das bewegliche Element (34') in Kontakt mit der Bodenwand
des Behältergehäuses steht,
der erste Durchflussweg (9) in fluidischer Kommunikation
gehalten mit dem zweiten Durchflussweg (9'), durch einen Spalt um den äußeren Umfang
des beweglichen Elements.
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Vorzugsweise
weist das zweite flexible Element (wie ein erweiterbares Element 55)
einen mehrschichtigen Aufbau auf, umfassend eine wärmeschweißbare Schicht
und eine luftundurchlässige Schicht,
wobei das Behältergehäuse ein
Gehäuseelement
umfassend eine Ausnehmung umfasst, wobei die wärmeschweißbare Schicht des zweiten flexiblen Elements
an ein offenes Ende (wie eine Öffnungsoberfläche 33a)
der Ausnehmung wärmegeschweißt ist,
so dass die zweite Vorratsbehälterkammer
mittels dem zweiten flexiblen Element und der Ausnehmung definiert
ist. Weiter ist das bewegliche Element an die wärmeschweißbare Schicht wärmegeschweißt und ist
in der zweiten Flüssigkeitsvorratsbehälterkammer angeordnet.
Das heißt,
in einem darstellenden, nicht begrenzenden Beispiel, wie in 8A, 8B, 8C gezeigt,
ist es bevorzugt, dass der flexible Film (55) mit dem mehrschichtigen
Aufbau so ausgebildet ist, die wärmeschweißbare Schicht
des flexiblen Films (55) vertikal nach unten gerichtet
anzuordnen, das heißt
in der inneren Seite der zweiten Vorratsbehälterkammer, und dass die Öffnungsoberfläche (33a)
und das bewegliche Element (34') wärmeverschweißt sind
mit der wärmeschweißbaren Schicht.