JP2001146030A - Piezoelectric device, module body, liquid container and ink cartridge - Google Patents

Piezoelectric device, module body, liquid container and ink cartridge

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JP2001146030A
JP2001146030A JP2000147052A JP2000147052A JP2001146030A JP 2001146030 A JP2001146030 A JP 2001146030A JP 2000147052 A JP2000147052 A JP 2000147052A JP 2000147052 A JP2000147052 A JP 2000147052A JP 2001146030 A JP2001146030 A JP 2001146030A
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ink
actuator
liquid
piezoelectric device
container
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Kenji Tsukada
憲児 塚田
Munehide Kanetani
宗秀 金谷
Minoru Usui
稔 碓井
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the residual amount of ink without requiring a complicated seal structure caused by the attachment of a detection electrode. SOLUTION: A piezoelectric device is provided to a liquid container to detect the consumption state of the liquid in the liquid container and has a vibration part generating vibration by the deformation of a piezoelectric element. The vibration part has a shape symmetric with respect to the center of the vibration part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音響インピーダン
スの変化を検出することで、その中でも特に共振周波数
の変化を検出することでインク等の液体を収容する液体
容器内の液体の消費状態を検知するための圧電装置(ア
クチュエータ)が備えられた液体容器に関する。さらに
詳しくは、圧力発生手段により圧力発生室のインクを印
刷データに対応させて加圧し、ノズル開口からインク滴
を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に適した
圧電装置、モジュール体、液体容器、及びインクカート
リッジに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a change in acoustic impedance, and more particularly, a change in resonance frequency, thereby detecting a state of consumption of a liquid in a liquid container containing a liquid such as ink. The present invention relates to a liquid container provided with a piezoelectric device (actuator). More specifically, a piezoelectric device, a module, a liquid container suitable for an ink jet recording apparatus that presses ink in a pressure generating chamber by a pressure generating means in accordance with print data and discharges ink droplets from nozzle openings to perform printing. It relates to an ink cartridge.

【0002】[0002]

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

【0003】従来、インクカートリッジのインク消費の
管理方法として、記録ヘッドでのインク滴の吐出数やメ
ンテナンスにより吸引されたインク量をソフトウエアに
より積算してインク消費を計算により管理する方法と、
インクカートリッジに液面検出用の電極を取付けること
により、実際にインクが所定量消費された時点を管理す
る方法などがある。
Conventionally, as a method of managing ink consumption of an ink cartridge, a method of integrating the number of ink droplets ejected from a recording head and the amount of ink sucked by maintenance by software to manage ink consumption by calculation,
There is a method of managing the point in time when a predetermined amount of ink is actually consumed by attaching an electrode for liquid level detection to the ink cartridge.

【0004】しかしながら、ソフトウェアによりインク
滴の吐出数やインク量を積算してインク消費を計算上管
理する方法は、ユーザサイドでの印刷形態等により誤差
が生じたり、また同一カートリッジの再装着時には大き
な誤差が生じるという問題がある。また、使用環境によ
り、例えば室温が極端な高低、あるいはインクカートリ
ッジの開封後の経過時間などによってインクカートリッ
ジ内の圧力やインクの粘度が変化して、計算上のインク
消費量と実際の消費量との間に無視できない誤差が生じ
てしまうという問題もあった。一方、電極によりインク
が消費された時点を管理する方法は、インクの実量を検
出できるため、インク残量を高い信頼性で管理できる。
しかしながら、インクの液面の検出をインクの導電性に
頼るので、検出可能なインクの種類が限定されたり、ま
た電極のシール構造が複雑化する問題がある。また、電
極の材料として通常は導電性が良く耐腐食性も高い貴金
属を使用するので、インクカートリッジの製造コストが
かさむという問題もあった。さらに、2本の電極を装着
する必要があるため、製造工程が多くなり結果として製
造コストがかさんでしまうという問題もあった。
However, the method of calculating the number of ejected ink droplets and the amount of ink by software and managing the ink consumption in a calculation manner may cause an error due to the printing form on the user side, and may be large when the same cartridge is remounted. There is a problem that an error occurs. Also, depending on the usage environment, the pressure in the ink cartridge and the viscosity of the ink change depending on, for example, the extremely high or low room temperature or the elapsed time after opening the ink cartridge, and the calculated ink consumption and the actual consumption are different. There is also a problem that a non-negligible error occurs between the two. On the other hand, in the method of managing the time when ink is consumed by the electrode, the actual amount of ink can be detected, so that the remaining amount of ink can be managed with high reliability.
However, since the detection of the liquid level of the ink depends on the conductivity of the ink, there are problems that the types of detectable ink are limited and the sealing structure of the electrodes is complicated. In addition, since a noble metal having high conductivity and high corrosion resistance is usually used as a material of the electrode, there is a problem that the manufacturing cost of the ink cartridge is increased. Furthermore, since two electrodes need to be mounted, there is a problem that the number of manufacturing steps is increased and the manufacturing cost is increased as a result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の課題を解決することのできる、インク残量を正確に検
出でき、かつ複雑なシール構造を不要とした、液体容器
に装着される圧電装置及びモジュール体を提供すること
を目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立
項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従
属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, and can accurately detect the remaining amount of ink and eliminate the need for a complicated seal structure. It is an object to provide an apparatus and a module. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形
態における圧電装置は、液体容器に装着され、液体容器
内の液体の消費状態を検知する圧電装置であって、前記
圧電装置は、圧電体素子の変形によって振動が発生する
振動部を有し、振動部は、その中心に対して対称な形状
を有することが好ましい。
That is, a piezoelectric device according to a first embodiment of the present invention is a piezoelectric device which is mounted on a liquid container and detects a consumption state of the liquid in the liquid container. It is preferable that the vibrating portion has a vibrating portion that generates vibration due to deformation of the piezoelectric element, and the vibrating portion has a shape symmetrical with respect to the center thereof.

【0007】また、圧電装置の振動部は、ほぼ円形の形
状を有することが好ましい。更に、圧電装置が、圧電
層、圧電層の上面に設けられた上部電極、圧電層の下面
に設けられた下部電極、及び上面が下部電極と接し、下
面の一部が液体容器内の液体と接触する振動板を備え、
振動部は、圧電層、上部電極、下部電極、及び振動板の
それぞれの少なくとも一部を含むことが好ましい。更
に、圧電層、上部電極、及び下部電極のそれぞれの主部
が、振動部とほぼ同心円の円形の形状であることが好ま
しい。
The vibrating portion of the piezoelectric device preferably has a substantially circular shape. Further, the piezoelectric device has a piezoelectric layer, an upper electrode provided on the upper surface of the piezoelectric layer, a lower electrode provided on the lower surface of the piezoelectric layer, and an upper surface in contact with the lower electrode, and a part of the lower surface is in contact with the liquid in the liquid container. Equipped with a diaphragm that comes in contact with
The vibrating section preferably includes at least a part of each of the piezoelectric layer, the upper electrode, the lower electrode, and the diaphragm. Furthermore, it is preferable that each main part of the piezoelectric layer, the upper electrode, and the lower electrode has a circular shape that is substantially concentric with the vibrating part.

【0008】また、圧電装置は、上面が振動板の液体と
接触する下面側と接し、下面が液体容器内の液体と接触
する基板を更に備え、基板が、振動部に面する位置に液
体と接触する空洞を有することが好ましい。空洞は、振
動部とほぼ同心円の円形状であることが好ましい。ま
た、残留振動による振動板の変形が、基板の変形よりも
大きいことが好ましい。振動部の振動の節が、空洞の外
周部付近に位置してもよい。圧電装置は、上面が振動板
の液体と接触する下面側と接し、下面が液体容器の内側
を向く取付部材を更に備え、取付部材が、振動部の中心
部に開口を有することが好ましい。更に、上記の圧電装
置が装着された液体容器であることが好ましい。
The piezoelectric device further includes a substrate having an upper surface in contact with a lower surface of the vibration plate in contact with the liquid, and a lower surface in contact with the liquid in the liquid container. It is preferred to have a cavity in contact. Preferably, the cavity has a circular shape substantially concentric with the vibrating part. Further, it is preferable that the deformation of the diaphragm due to the residual vibration is larger than the deformation of the substrate. The vibration node of the vibration part may be located near the outer peripheral part of the cavity. It is preferable that the piezoelectric device further includes a mounting member whose upper surface is in contact with the lower surface of the vibration plate that comes into contact with the liquid, and whose lower surface faces the inside of the liquid container. Further, it is preferably a liquid container to which the above-mentioned piezoelectric device is mounted.

【0009】本発明の第2の形態におけるモジュール体
は、上記の圧電装置と、圧電装置を液体容器に取付ける
ための、圧電装置と一体化された取付構造体とを備える
ことが好ましい。
A module according to a second aspect of the present invention preferably includes the piezoelectric device described above, and a mounting structure integrated with the piezoelectric device for mounting the piezoelectric device to a liquid container.

【0010】取付構造体が、液体容器の内部へ張り出す
張り出し部を含み、張り出し部の中心線上に振動部の中
心が配置されてもよい。更に、張り出し部が、円筒形で
あってもよい。圧電装置の上部電極及び下部電極に駆動
信号を与える端子を更に備えてもよい。また、上記のモ
ジュール体が装着された液体容器であることが好まし
い。また、上記の液体容器にインクジェット記録装置に
供給するインクを収容するインクカートリッジであって
もよい。
[0010] The mounting structure may include a projecting portion projecting into the inside of the liquid container, and a center of the vibrating portion may be arranged on a center line of the projecting portion. Further, the overhang may be cylindrical. The piezoelectric device may further include a terminal that supplies a drive signal to the upper electrode and the lower electrode of the piezoelectric device. Further, it is preferable that the liquid container is a liquid container to which the above-mentioned module is mounted. Further, an ink cartridge that stores the ink to be supplied to the ink jet recording apparatus in the above liquid container may be used.

【0011】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
The above summary of the invention does not enumerate all of the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features can also be an invention.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を詳細に説明する。以下の実施形態はクレームに
かかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で
説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手
段に必須であるとは限らない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the present invention. The following embodiments do not limit the claimed invention, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential for solving the invention.

【0013】本発明の基本的概念は、振動現象を利用す
ることで、液体容器内の液体の状態(液体容器内の液体
の有無、液体の量、液体の水位、液体の種類、液体の組
成を含む)を検出することである。具体的な振動現象を
利用した液体容器内の液体の状態の検出としてはいくつ
かの方法が考えられる。例えば弾性波発生手段が液体容
器の内部に対して弾性波を発生し、液面あるいは対向す
る壁によって反射する反射波を受波することで、液体容
器内の媒体およびその状態の変化を検出する方法があ
る。また、これとは別に、振動する物体の振動特性から
音響インピーダンスの変化を検知する方法もある。音響
インピーダンスの変化を利用する方法としては、圧電素
子を有する圧電装置またはアクチュエータの振動部を振
動させ、その後に振動部に残留する残留振動によって生
ずる逆起電力を測定することによって、共振周波数また
は逆起電力波形の振幅を検出することで音響インピーダ
ンスの変化を検知する方法や、測定機、例えば伝送回路
等のインピーダンスアナライザによって液体のインピー
ダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し、電流値
や電圧値の変化または、振動を液体に与えたときの電流
値や電圧値の周波数による変化を測定する方法がある。
以下、圧電装置またはアクチュエータの動作原理の詳細
について説明する。
The basic concept of the present invention is to utilize the vibration phenomenon to determine the state of the liquid in the liquid container (the presence or absence of the liquid in the liquid container, the amount of the liquid, the level of the liquid, the type of the liquid, and the composition of the liquid). ). There are several methods for detecting the state of the liquid in the liquid container using a specific vibration phenomenon. For example, the elastic wave generating means generates an elastic wave to the inside of the liquid container and receives a reflected wave reflected by the liquid surface or an opposing wall to detect a medium in the liquid container and a change in its state. There is a way. Alternatively, there is a method of detecting a change in acoustic impedance from the vibration characteristics of a vibrating object. As a method of utilizing the change in acoustic impedance, a vibrating portion of a piezoelectric device or an actuator having a piezoelectric element is vibrated, and then, a back electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibrating portion is measured, thereby obtaining a resonance frequency or a reverse frequency. A method of detecting the change in acoustic impedance by detecting the amplitude of the electromotive force waveform, or measuring the impedance characteristic or admittance characteristic of the liquid by using a measuring instrument, for example, an impedance analyzer such as a transmission circuit, and measuring the change in the current value or voltage value or There is a method of measuring a change in current value or voltage value with frequency when vibration is applied to a liquid.
Hereinafter, the operation principle of the piezoelectric device or the actuator will be described in detail.

【0014】図1および図2は、圧電装置の一実施形態
であるアクチュエータ106の詳細および等価回路を示
す。ここでいうアクチュエータは、少なくとも音響イン
ピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状
態を検出する方法に用いられる。特に、残留振動により
共振周波数の検出することで、少なくとも音響インピー
ダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を
検出する方法に用いられる。図1(A)は、アクチュエ
ータ106の拡大平面図である。図1(B)は、アクチ
ュエータ106のB−B断面を示す。図1(C)は、ア
クチュエータ106のC-C断面を示す。さらに図2
(A)および図2(B)は、アクチュエータ106の等価
回路を示す。また、図2(C)および図2(D)は、それ
ぞれインクカートリッジ内にインクが満たされていると
きのアクチュエータ106を含む周辺およびその等価回
路を示し、図2(E)および図2(F)は、それぞれイン
クカートリッジ内にインクが無いときのアクチュエータ
106を含む周辺およびその等価回路を示す。
FIGS. 1 and 2 show details and an equivalent circuit of an actuator 106 which is an embodiment of the piezoelectric device. The actuator referred to here is used in a method of detecting at least a change in acoustic impedance and detecting a consumption state of the liquid in the liquid container. In particular, it is used in a method of detecting a resonance frequency by residual vibration to detect at least a change in acoustic impedance to detect a consumption state of a liquid in a liquid container. FIG. 1A is an enlarged plan view of the actuator 106. FIG. 1B shows a cross section taken along line BB of the actuator 106. FIG. 1C shows a cross section of the actuator 106 taken along line CC. Further FIG.
2A and 2B show an equivalent circuit of the actuator 106. FIG. FIGS. 2C and 2D show the periphery including the actuator 106 when the ink cartridge is filled with ink and its equivalent circuit, respectively, and FIGS. 2E and 2F () Shows the periphery including the actuator 106 when there is no ink in the ink cartridge and its equivalent circuit.

【0015】アクチュエータ106は、ほぼ中央に円形
状の開口161を有する基板178と、開口161を被
覆するように基板178の一方の面(以下、表面とい
う)に配備される振動板176と、振動板176の表面
の側に配置される圧電層160と、圧電層160を両方
からはさみこむ上部電極164および下部電極166
と、上部電極164と電気的に結合する上部電極端子1
68と、下部電極166と電気的に結合する下部電極端
子170と、上部電極164および上部電極端子168
の間に配設され、かつ両者を電気的に結合する補助電極
172と、を有する。圧電層160、上部電極164お
よび下部電極166はそれぞれの主要部として円形部分
を有する。圧電層160、上部電極164および下部電
極166のそれぞれの円形部分は圧電素子を形成する。
The actuator 106 includes a substrate 178 having a circular opening 161 substantially at the center, a vibration plate 176 provided on one surface (hereinafter referred to as a surface) of the substrate 178 so as to cover the opening 161, A piezoelectric layer 160 disposed on the side of the surface of the plate 176; and upper and lower electrodes 164 and 166 sandwiching the piezoelectric layer 160 from both sides.
And upper electrode terminal 1 electrically coupled to upper electrode 164
68, a lower electrode terminal 170 electrically coupled to the lower electrode 166, an upper electrode 164 and an upper electrode terminal 168.
And an auxiliary electrode 172 electrically connected therebetween. Each of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 has a circular portion as a main part. Each circular portion of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 forms a piezoelectric element.

【0016】振動板176は、基板178の表面に、開
口161を覆うように形成される。キャビティ162
は、振動板176の開口161と面する部分と基板17
8の表面の開口161とによって形成される。基板17
8の圧電素子とは反対側の面(以下、裏面という)は液
体容器側に面しており、キャビティ162は液体と接触
するように構成されている。キャビティ162内に液体
が入っても基板178の表面側に液体が漏れないよう
に、振動板176は基板178に対して液密に取り付け
られる。
The vibration plate 176 is formed on the surface of the substrate 178 so as to cover the opening 161. Cavity 162
Is the portion of the diaphragm 176 facing the opening 161 and the substrate 17
8 is formed by the opening 161 on the surface. Substrate 17
The surface opposite to the piezoelectric element 8 (hereinafter referred to as the back surface) faces the liquid container side, and the cavity 162 is configured to be in contact with the liquid. The vibration plate 176 is attached to the substrate 178 in a liquid-tight manner so that even if the liquid enters the cavity 162, the liquid does not leak to the surface side of the substrate 178.

【0017】下部電極166は振動板176の表面、即
ち液体容器とは反対側の面に位置しており、下部電極1
66の主要部である円形部分の中心と開口161の中心
とがほぼ一致するように取り付けられている。なお、下
部電極166の円形部分の面積が開口161の面積より
も小さくなるように設定されている。一方、下部電極1
66の表面側には、圧電層160が、その円形部分の中
心と開口161の中心とがほぼ一致するように形成され
ている。圧電層160の円形部分の面積は、開口161
の面積よりも小さく、かつ下部電極166の円形部分の
面積よりも大きくなるように設定されている。
The lower electrode 166 is located on the surface of the vibration plate 176, that is, on the surface opposite to the liquid container.
It is attached so that the center of the circular portion which is the main part of 66 and the center of the opening 161 substantially coincide with each other. The area of the circular portion of the lower electrode 166 is set to be smaller than the area of the opening 161. On the other hand, the lower electrode 1
The piezoelectric layer 160 is formed on the surface side of the substrate 66 such that the center of the circular portion substantially coincides with the center of the opening 161. The area of the circular portion of the piezoelectric layer 160 is
, And larger than the area of the circular portion of the lower electrode 166.

【0018】一方、圧電層160の表面側には、上部電
極164が、その主要部である円形部分の中心と開口1
61の中心とがほぼ一致するように形成される。上部電
極164の円形部分の面積は、開口161および圧電層
160の円形部分の面積よりも小さく、かつ下部電極1
66の円形部分の面積よりも大きくなるよう設定されて
いる。
On the other hand, on the front surface side of the piezoelectric layer 160, an upper electrode 164 is provided at the center of the circular portion which is the main portion thereof and the opening 1 is formed.
61 are formed so as to substantially coincide with the center. The area of the circular portion of the upper electrode 164 is smaller than the area of the opening 161 and the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 1
The area is set to be larger than the area of the circular portion 66.

【0019】したがって、圧電層160の主要部は、上
部電極164の主要部と下部電極166の主要部とによ
って、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造
となっていて、圧電層160を効果的に変形駆動するこ
とができる。圧電層160、上部電極164および下部
電極166のそれぞれの主要部である円形部分がアクチ
ュエータ106における圧電素子を形成する。上述のよ
うに圧電素子は振動板176に接している。また、上部
電極164の円形部分、圧電層160の円形部分、下部
電極166の円形部分および開口161のうちで、面積
が最も大きいのは開口161である。この構造によっ
て、振動板176のうち実際に振動する振動領域は、開
口161によって決定される。また、上部電極164の
円形部分、圧電層160の円形部分および下部電極16
6の円形部分は開口161より面積が小さいので、振動
板176がより振動しやすくなる。さらに、圧電層16
0と電気的に接続する下部電極166の円形部分および
上部電極164の円形部分のうち、下部電極166の円
形部分の方が小さい。従って、下部端子166の円形部
分が圧電層160のうち圧電効果を発生する部分を決定
する。
Therefore, the main part of the piezoelectric layer 160 is sandwiched by the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166 from the front side and the back side, respectively. Deformation driving can be performed effectively. The circular portions that are the main parts of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form the piezoelectric element of the actuator 106. As described above, the piezoelectric element is in contact with the vibration plate 176. Of the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166, and the opening 161, the opening 161 has the largest area. With this structure, the vibration area of the vibration plate 176 that actually vibrates is determined by the opening 161. The circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 16
Since the circular portion 6 has a smaller area than the opening 161, the diaphragm 176 is more likely to vibrate. Further, the piezoelectric layer 16
Of the circular portion of the lower electrode 166 and the circular portion of the upper electrode 164 electrically connected to 0, the circular portion of the lower electrode 166 is smaller. Therefore, the circular portion of the lower terminal 166 determines a portion of the piezoelectric layer 160 where the piezoelectric effect occurs.

【0020】したがって、圧電層160の主要部は、上
部電極164の主要部と下部電極166の主要部とによ
って、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造
となっていて、圧電層160を効果的に変形駆動するこ
とができる。圧電層160、上部電極164および下部
電極166のそれぞれの主要部である円形部分がアクチ
ュエータ106における圧電素子を形成する。上述のよ
うに圧電素子は振動板176に接している。また、上部
電極164の円形部分、圧電層160の円形部分、下部
電極166の円形部分および開口161のうちで、面積
が最も大きいのは開口161である。この構造によっ
て、振動板176のうち実際に振動する振動領域は、開
口161によって決定される。また、上部電極164の
円形部分、圧電層160の円形部分および下部電極16
6の円形部分は開口161より面積が小さいので、振動
板176がより振動しやすくなる。さらに、圧電層16
0と電気的に接続する下部電極166の円形部分および
上部電極164の円形部分のうち、下部電極166の円
形部分の方が小さい。従って、下部端子166の円形部
分が圧電層160のうち圧電効果を発生する部分を決定
する。
Therefore, the main part of the piezoelectric layer 160 is sandwiched by the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166 from the front side and the back side, respectively. Deformation driving can be performed effectively. The circular portions that are the main parts of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form the piezoelectric element of the actuator 106. As described above, the piezoelectric element is in contact with the vibration plate 176. Of the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166, and the opening 161, the opening 161 has the largest area. With this structure, the vibration area of the vibration plate 176 that actually vibrates is determined by the opening 161. The circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 16
Since the circular portion 6 has a smaller area than the opening 161, the diaphragm 176 is more likely to vibrate. Further, the piezoelectric layer 16
Of the circular portion of the lower electrode 166 and the circular portion of the upper electrode 164 electrically connected to 0, the circular portion of the lower electrode 166 is smaller. Therefore, the circular portion of the lower terminal 166 determines a portion of the piezoelectric layer 160 where the piezoelectric effect occurs.

【0021】圧電素子を形成する圧電層160、上部電
極164、及び下部電極166の円形部分は、その中心
が、開口部161の中心とほぼ一致する。また、振動板
176の振動部分を決定する円形状の開口部161の中
心は、アクチュエータ106のほぼ中心に設けられてい
る。したがって、アクチュエータ106の振動部の中心
は、アクチュエータの中心とほぼ一致する。更に、圧電
素子の主部及び、振動板176の振動部分が、円形な形
状を有するので、アクチュエータ106の振動部は、ア
クチュエータ106の中心に対して対称な形状である。
The centers of the circular portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 forming the piezoelectric element substantially coincide with the centers of the openings 161. The center of the circular opening 161 that determines the vibrating portion of the diaphragm 176 is provided substantially at the center of the actuator 106. Therefore, the center of the vibrating part of the actuator 106 substantially coincides with the center of the actuator. Further, since the main part of the piezoelectric element and the vibrating part of the vibration plate 176 have circular shapes, the vibrating part of the actuator 106 has a symmetric shape with respect to the center of the actuator 106.

【0022】振動部が、アクチュエータ106の中心に
対して対称な形状であるので、構造の非対称性から生じ
る不要な振動を励起しないようにすることができる。そ
のため、共振周波数の検出精度が向上する。更に、振動
部が、アクチュエータ中心に対して対称な形状であるの
で、製造しやすく、圧電素子ごとの形状のばらつきを小
さくできる。したがって、圧電素子ごとの共振周波数の
ばらつきが小さくなる。また、振動部が、等方的な形状
であるので、接着の際、固定のばらつきの影響を受けに
くい。液体容器に均等に接着される。したがって、アク
チュエータ106の液体容器への実装性がよい。
Since the vibrating portion has a symmetrical shape with respect to the center of the actuator 106, it is possible to prevent unnecessary vibration caused by the asymmetry of the structure from being excited. Therefore, the detection accuracy of the resonance frequency is improved. Further, since the vibrating portion has a shape symmetrical with respect to the center of the actuator, it is easy to manufacture, and variation in shape between piezoelectric elements can be reduced. Therefore, the variation of the resonance frequency for each piezoelectric element is reduced. In addition, since the vibrating portion has an isotropic shape, it is less susceptible to variations in fixing during bonding. It is evenly adhered to the liquid container. Therefore, the mountability of the actuator 106 to the liquid container is good.

【0023】更に、振動板176の振動部分が、円形な
形状を有するので、圧電層160の残留振動の共振モー
ドにおいて、低次、例えば一次の共振モードが支配的と
なり、単一のピークが出現する。そのため、ピークとノ
イズとを、明確に区別することができるので、共振周波
数を明確に検出することができる。また、円形な形状の
振動板176の振動部分の面積を大きくすることによっ
て、逆起電力波形の振幅及び液体の有無による共振周波
数の振幅の差が大きくなり、共振周波数の検出の精度を
更に向上できる。
Further, since the vibrating portion of the vibration plate 176 has a circular shape, a low-order, for example, a first-order resonance mode becomes dominant in the resonance mode of the residual vibration of the piezoelectric layer 160, and a single peak appears. I do. Therefore, the peak and the noise can be clearly distinguished, so that the resonance frequency can be clearly detected. In addition, by increasing the area of the vibrating portion of the circular diaphragm 176, the difference between the amplitude of the back electromotive force waveform and the amplitude of the resonance frequency due to the presence or absence of liquid increases, further improving the accuracy of resonance frequency detection. it can.

【0024】振動板176の振動による変位は、基板1
78の振動による変位よりもはるかに大きい。アクチュ
エータ106は、コンプライアンスの小さい、すなわち
振動によって変位しにくい基板178と、コンプライア
ンスの大きい、すなわち振動によって変位しやすい振動
板176との2層構造を有する。この2層構造によっ
て、基板178によって液体容器に確実に固定されなが
ら、かつ振動による振動板176の変位を大きくできる
ので、逆起電力波形の振幅及び液体の有無による共振周
波数の振幅の差が大きくなり、共振周波数の検出の精度
が向上できる。更に、振動板176のコンプライアンス
が大きいので、振動の減衰が小さくなり、共振周波数の
検出の精度が向上できる。また、アクチュエータ106
の振動の節は、キャビティ162の外周部、すなわち開
口部161の縁付近に位置する。
The displacement of the vibration plate 176 due to the vibration is
It is much larger than the displacement due to 78 vibrations. The actuator 106 has a two-layer structure of a substrate 178 having low compliance, that is, not easily displaced by vibration, and a diaphragm 176 having high compliance, that is, easily displaced by vibration. With this two-layer structure, the displacement of the diaphragm 176 due to vibration can be increased while being securely fixed to the liquid container by the substrate 178, so that the difference between the amplitude of the back electromotive force waveform and the amplitude of the resonance frequency due to the presence or absence of liquid is large. Thus, the accuracy of detecting the resonance frequency can be improved. Further, since the compliance of the diaphragm 176 is large, the attenuation of the vibration is reduced, and the accuracy of detecting the resonance frequency can be improved. Also, the actuator 106
The vibration node is located near the outer periphery of the cavity 162, that is, near the edge of the opening 161.

【0025】上部電極端子168は、補助電極172を
介して上部電極164と電気的に接続するように振動板
176の表面側に形成される。一方、下部電極端子17
0は、下部電極166に電気的に接続するように振動板
176の表面側に形成される。上部電極164は、圧電
層160の表面側に形成されるため、上部電極端子16
8と接続する途中において、圧電層160の厚さと下部
電極166の厚さとの和に等しい段差を有する必要があ
る。上部電極164だけでこの段差を形成することは難
しく、かりに可能であったとしても上部電極164と上
部電極端子168との接続状態が弱くなってしまい、切
断してしまう危険がある。そこで、補助電極172を補
助部材として用いて上部電極164と上部電極端子16
8とを接続させている。このようにすることで、圧電層
160も上部電極164も補助電極172に支持された
構造となり、所望の機械的強度を得ることができ、また
上部電極164と上部電極端子168との接続を確実に
することが可能となる。
The upper electrode terminal 168 is formed on the surface of the diaphragm 176 so as to be electrically connected to the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172. On the other hand, the lower electrode terminal 17
0 is formed on the surface side of diaphragm 176 so as to be electrically connected to lower electrode 166. Since the upper electrode 164 is formed on the surface side of the piezoelectric layer 160, the upper electrode terminal 16
8, it is necessary to have a step equal to the sum of the thickness of the piezoelectric layer 160 and the thickness of the lower electrode 166. It is difficult to form this step only with the upper electrode 164, and even if possible, the connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 is weakened, and there is a risk of disconnection. Therefore, the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 16 are formed by using the auxiliary electrode 172 as an auxiliary member.
8 is connected. By doing so, both the piezoelectric layer 160 and the upper electrode 164 have a structure supported by the auxiliary electrode 172, so that a desired mechanical strength can be obtained, and the connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 is ensured. It becomes possible to.

【0026】なお、圧電素子と振動板176のうちの圧
電素子に直面する振動領域とが、アクチュエータ106
において実際に振動する振動部である。また、アクチュ
エータ106に含まれる部材は、互いに焼成されること
によって一体的に形成されることが好ましい。アクチュ
エータ106を一体的に形成することによって、アクチ
ュエータ106の取り扱いが容易になる。さらに、基板
178の強度を高めることによって振動特性が向上す
る。即ち、基板178の強度を高めることによって、ア
クチュエータ106の振動部のみが振動し、アクチュエ
ータ106のうち振動部以外の部分が振動しない。ま
た、アクチュエータ106の振動部以外の部分が振動し
ないためには、基板178の強度を高めるのに対し、ア
クチュエータ106の圧電素子を薄くかつ小さくし、振
動板176を薄くすることによって達成できる。
The piezoelectric element and the vibrating region of the vibration plate 176 facing the piezoelectric element correspond to the actuator 106.
Is a vibrating part that actually vibrates. Further, the members included in the actuator 106 are preferably integrally formed by firing each other. By forming the actuator 106 integrally, handling of the actuator 106 becomes easy. Further, the vibration characteristics are improved by increasing the strength of the substrate 178. That is, by increasing the strength of the substrate 178, only the vibrating portion of the actuator 106 vibrates, and portions of the actuator 106 other than the vibrating portion do not vibrate. Also, in order to prevent portions other than the vibrating portion of the actuator 106 from vibrating, it is possible to increase the strength of the substrate 178 while making the piezoelectric element of the actuator 106 thinner and smaller and the diaphragm 176 thinner.

【0027】圧電層160の材料としては、ジルコン酸
チタン酸鉛(PZT)、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン
(PLZT)または鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用い
ることが好ましく、基板178の材料としてジルコニア
またはアルミナを用いることが好ましい。また、振動板
176には、基板178と同じ材料を用いることが好ま
しい。上部電極164、下部電極166、上部電極端子
168および下部電極端子170は、導電性を有する材
料、例えば、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム、ニ
ッケルなどの金属を用いることができる。
As the material of the piezoelectric layer 160, it is preferable to use lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) or a lead-free piezoelectric film which does not use lead, and the material of the substrate 178 is zirconia. Alternatively, it is preferable to use alumina. It is preferable that the same material as the substrate 178 be used for the diaphragm 176. For the upper electrode 164, the lower electrode 166, the upper electrode terminal 168, and the lower electrode terminal 170, a conductive material such as a metal such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, or nickel can be used.

【0028】上述したように構成されるアクチュエータ
106は、液体を収容する容器に適用することができ
る。例えば、インクジェット記録装置に用いられるイン
クカートリッジやインクタンク、あるいは記録ヘッドを
洗浄するための洗浄液を収容した容器などに装着するこ
とができる。
The actuator 106 configured as described above can be applied to a container for storing a liquid. For example, it can be mounted on an ink cartridge or ink tank used for an ink jet recording apparatus, or a container containing a cleaning liquid for cleaning a recording head.

【0029】図1および図2に示されるアクチュエータ
106は、液体容器の所定の場所に、キャビティ162
を液体容器内に収容される液体と接触するように装着さ
れる。液体容器に液体が十分に収容されている場合に
は、キャビティ162内およびその外側は液体によって
満たされている。一方、液体容器の液体が消費され、ア
クチュエータの装着位置以下まで液面が降下すると、キ
ャビティ162内には液体は存在しないか、あるいはキ
ャビティ162内にのみ液体が残存されその外側には気
体が存在する状態となる。アクチュエータ106は、こ
の状態の変化に起因する、少なくとも音響インピーダン
スの相違を検出する。それによって、アクチュエータ1
06は、液体容器に液体が十分に収容されている状態で
あるか、あるいはある一定以上の液体が消費された状態
であるかを検知することができる。さらに、アクチュエ
ータ106は、液体容器内の液体の種類も検出すること
が可能である。
The actuator 106 shown in FIGS. 1 and 2 has a cavity 162 at a predetermined position in the liquid container.
Is mounted so as to come into contact with the liquid contained in the liquid container. When the liquid is sufficiently stored in the liquid container, the inside and outside of the cavity 162 are filled with the liquid. On the other hand, when the liquid in the liquid container is consumed and the liquid level falls below the mounting position of the actuator, no liquid exists in the cavity 162, or liquid remains only in the cavity 162 and gas exists outside the cavity 162. State. The actuator 106 detects at least a difference in acoustic impedance due to the change in the state. Thereby, the actuator 1
In step 06, it is possible to detect whether the liquid container is in a state where the liquid is sufficiently stored or whether a certain amount or more of the liquid is consumed. Further, the actuator 106 can also detect the type of liquid in the liquid container.

【0030】ここでアクチュエータによる液面検出の原
理について説明する。
Here, the principle of liquid level detection by the actuator will be described.

【0031】媒体の音響インピーダンスの変化を検出す
るには、媒体のインピーダンス特性またはアドミッタン
ス特性を測定する。インピーダンス特性またはアドミッ
タンス特性を測定する場合には、例えば伝送回路を利用
することができる。伝送回路は、媒体に一定電圧を印加
し、周波数を変えて媒体に流れる電流を測定する。また
は、伝送回路は、媒体に一定電流を供給し、周波数を変
えて媒体に印加される電圧を測定する。伝送回路で測定
された電流値または電圧値の変化は音響インピーダンス
の変化を示す。また、電流値または電圧値が極大または
極小となる周波数fmの変化も音響インピーダンスの変
化を示す。
In order to detect a change in the acoustic impedance of the medium, the impedance characteristic or admittance characteristic of the medium is measured. When measuring the impedance characteristic or the admittance characteristic, for example, a transmission circuit can be used. The transmission circuit applies a constant voltage to the medium, changes the frequency, and measures the current flowing through the medium. Alternatively, the transmission circuit supplies a constant current to the medium, changes the frequency, and measures the voltage applied to the medium. A change in the current value or voltage value measured by the transmission circuit indicates a change in acoustic impedance. Further, a change in the frequency fm at which the current value or the voltage value becomes maximum or minimum also indicates a change in acoustic impedance.

【0032】上記の方法とは別に、アクチュエータは、
液体の音響インピーダンスの変化を共振周波数のみの変
化を用いて検出することができる。液体の音響インピー
ダンスの変化を利用する方法として、アクチュエータの
振動部が振動した後に振動部に残留する残留振動によっ
て生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数を
検出する方法を用いる場合には、例えば圧電素子を利用
することができる。圧電素子は、アクチュエータの振動
部に残留する残留振動により逆起電力を発生する素子で
あり、アクチュエータの振動部の振幅によって逆起電力
の大きさが変化する。従って、アクチュエータの振動部
の振幅が大きいほど検出がしやすい。また、アクチュエ
ータの振動部における残留振動の周波数によって逆起電
力の大きさが変化する周期が変わる。従って、アクチュ
エータの振動部の周波数は逆起電力の周波数に対応す
る。ここで、共振周波数は、アクチュエータの振動部と
振動部に接する媒体との共振状態における周波数をい
う。
Apart from the above method, the actuator is
A change in the acoustic impedance of the liquid can be detected using only a change in the resonance frequency. As a method using the change in acoustic impedance of the liquid, when using a method of detecting a resonance frequency by measuring a back electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibrating portion after the vibrating portion of the actuator vibrates, for example, A piezoelectric element can be used. A piezoelectric element is an element that generates a back electromotive force due to residual vibration remaining in a vibrating part of an actuator, and the magnitude of the back electromotive force changes according to the amplitude of the vibrating part of the actuator. Therefore, the larger the amplitude of the vibrating part of the actuator, the easier it is to detect. Further, the cycle at which the magnitude of the back electromotive force changes depends on the frequency of the residual vibration in the vibrating portion of the actuator. Therefore, the frequency of the vibrating part of the actuator corresponds to the frequency of the back electromotive force. Here, the resonance frequency refers to a frequency in a resonance state between the vibrating portion of the actuator and the medium in contact with the vibrating portion.

【0033】共振周波数fsを得るために、振動部と媒
体とが共振状態であるときの逆起電力測定によって得ら
れた波形をフーリエ変換する。アクチュエータの振動
は、一方向だけの変形ではなく、たわみや伸長等様々な
変形をともなうので、共振周波数fsを含め様々な周波
数を有する。よって、圧電素子と媒体とが共振状態であ
るときの逆起電力の波形をフーリエ変換し、最も支配的
な周波数成分を特定することで、共振周波数fsを判断
する。
In order to obtain the resonance frequency fs, the waveform obtained by the back electromotive force measurement when the vibrating section and the medium are in a resonance state is subjected to Fourier transform. The vibration of the actuator is not only deformed in one direction but is accompanied by various deformations such as bending and elongation, and thus has various frequencies including the resonance frequency fs. Therefore, the resonance frequency fs is determined by Fourier-transforming the waveform of the back electromotive force when the piezoelectric element and the medium are in a resonance state, and specifying the most dominant frequency component.

【0034】周波数fmは、媒体のアドミッタンスが極
大またはインピーダンスが極小であるときの周波数であ
る。共振周波数fsとすると、周波数fmは、媒体の誘
電損失または機械的損失などによって、共振周波数fs
に対しわずかな誤差を生ずる。しかし、実測される周波
数fmから共振周波数fsを導出することは手間がかか
るため、一般には、周波数fmを共振周波数に代えて使
用する。ここで、アクチュエータ106の出力を伝送回
路に入力することで、アクチュエータ106は少なくと
も音響インピーダンスを検出することができる。
The frequency fm is a frequency when the admittance of the medium is maximum or the impedance is minimum. Assuming that the resonance frequency is fs, the frequency fm is equal to the resonance frequency fs due to dielectric loss or mechanical loss of the medium.
Causes a slight error. However, deriving the resonance frequency fs from the actually measured frequency fm is troublesome, and therefore, generally, the frequency fm is used instead of the resonance frequency. Here, by inputting the output of the actuator 106 to the transmission circuit, the actuator 106 can detect at least the acoustic impedance.

【0035】媒体のインピーダンス特性またはアドミッ
タンス特性を測定し周波数fmを測定する方法と、アク
チュエータの振動部における残留振動振動によって生ず
る逆起電力を測定することによって共振周波数fsを測
定する方法と、によって特定される共振周波数に差がほ
とんど無いことが実験によって証明されている。
The frequency fm is measured by measuring the impedance characteristic or admittance characteristic of the medium, and the resonance frequency fs is measured by measuring the back electromotive force generated by the residual vibration in the vibrating part of the actuator. It has been proved by experiments that there is almost no difference in the resonance frequencies to be obtained.

【0036】アクチュエータ106の振動領域は、振動
板176のうち開口161によって決定されるキャビテ
ィ162を構成する部分である。液体容器内に液体が充
分に収容されている場合には、キャビティ162内に
は、液体が満たされ、振動領域は液体容器内の液体と接
触する。一方で、液体容器内に液体が充分にない場合に
は、振動領域は液体容器内のキャビティに残った液体と
接するか、あるいは液体と接触せず、気体または真空と
接触する。
The vibration region of the actuator 106 is a portion of the vibration plate 176 that forms a cavity 162 determined by the opening 161. When the liquid is sufficiently contained in the liquid container, the cavity 162 is filled with the liquid, and the vibrating region comes into contact with the liquid in the liquid container. On the other hand, if there is not enough liquid in the liquid container, the vibrating region will be in contact with the liquid remaining in the cavity in the liquid container, or will not be in contact with the liquid, but will be in contact with gas or vacuum.

【0037】本発明のアクチュエータ106にはキャビ
ティ162が設けられ、それによって、アクチュエータ
106の振動領域に液体容器内の液体が残るように設計
できる。その理由は次の通りである。
The actuator 106 of the present invention is provided with a cavity 162 so that the liquid in the liquid container can be designed to remain in the vibration region of the actuator 106. The reason is as follows.

【0038】アクチュエータの液体容器への取り付け位
置や取り付け角度によっては、液体容器内の液体の液面
がアクチュエータの装着位置よりも下方にあるにもかか
わらず、アクチュエータの振動領域に液体が付着してし
まう場合がある。振動領域における液体の有無だけでア
クチュエータが液体の有無を検出している場合には、ア
クチュエータの振動領域に付着した液体が液体の有無の
正確な検出を妨げる。たとえば、液面がアクチュエータ
の装着位置よりも下方にある状態のとき、キャリッジの
往復移動などにより液体容器が揺動して液体が波うち、
振動領域に液滴が付着してしまうと、アクチュエータは
液体容器内に液体が充分にあるとの誤った判断をしてし
まう。そこで、逆にそこに液体を残存した場合であって
も液体の有無を正確に検出するように設計されたキャビ
ティを積極的に設けることで、液体容器が揺動して液面
が波立ったとしても、アクチュエータの誤動作を防止す
ることができる。このように、キャビティを有するアク
チュエータを用いることで、誤動作を防ぐことができ
る。
Depending on the mounting position and the mounting angle of the actuator to the liquid container, the liquid adheres to the vibration region of the actuator even though the liquid level of the liquid in the liquid container is lower than the mounting position of the actuator. In some cases. When the actuator detects the presence / absence of the liquid only by the presence / absence of the liquid in the vibration region, the liquid attached to the vibration region of the actuator prevents accurate detection of the presence / absence of the liquid. For example, when the liquid level is below the mounting position of the actuator, the liquid container swings due to the reciprocating movement of the carriage or the like, causing the liquid to wave,
If the droplets adhere to the vibrating area, the actuator incorrectly determines that there is sufficient liquid in the liquid container. Therefore, conversely, even if the liquid remains there, by positively providing a cavity designed to accurately detect the presence or absence of the liquid, the liquid container rocked and the liquid surface wavy However, malfunction of the actuator can be prevented. As described above, malfunction can be prevented by using the actuator having the cavity.

【0039】また、図2(E)に示すように、液体容器
内に液体が無く、アクチュエータ106のキャビティ1
62に液体容器内の液体が残っている場合を、液体の有
無の閾値とする。すなわち、キャビティ162の周辺に
液体が無く、この閾値よりキャビティ内の液体が少ない
場合は、インク無しと判断し、キャビティ162の周辺
に液体が有り、この閾値より液体が多い場合は、インク
有りと判断する。例えば、アクチュエータ106を液体
容器の側壁に装着した場合、液体容器内の液体がアクチ
ュエータの装着位置よりも下にある場合をインク無しと
判断し、液体容器内の液体がアクチュエータの装着位置
より上にある場合をインク有りと判断する。このように
閾値を設定することによって、キャビティ内のインクが
乾燥してインクが無くなったときであってもインク無し
と判断し、キャビティ内のインクが無くなったところに
キャリッジの揺れなどで再度インクがキャビティに付着
しても閾値を越えないので、インク無しと判断すること
ができる。
As shown in FIG. 2E, there is no liquid in the liquid container,
The case where the liquid in the liquid container remains in 62 is set as the threshold value of the presence or absence of the liquid. That is, when there is no liquid around the cavity 162 and the amount of liquid in the cavity is smaller than this threshold, it is determined that there is no ink. When there is liquid around the cavity 162 and there is more liquid than this threshold, there is ink. to decide. For example, when the actuator 106 is mounted on the side wall of the liquid container, it is determined that there is no ink when the liquid in the liquid container is below the mounting position of the actuator, and the liquid in the liquid container is positioned above the mounting position of the actuator. If there is, it is determined that there is ink. By setting the threshold value in this manner, it is determined that there is no ink even when the ink in the cavity has dried and the ink has run out. Since the threshold value is not exceeded even if the ink adheres to the cavity, it can be determined that there is no ink.

【0040】ここで、図1および図2を参照しながら逆
起電力の測定による媒体とアクチュエータ106の振動
部との共振周波数から液体容器内の液体の状態を検出す
る動作および原理について説明する。アクチュエータ1
06において、上部電極端子168および下部電極端子
170を介して、それぞれ上部電極164および下部電
極166に電圧を印加する。圧電層160のうち、上部
電極164および下部電極166に挟まれた部分には電
界が生じる。その電界によって、圧電層160は変形す
る。圧電層160が変形することによって振動板176
のうちの振動領域がたわみ振動する。圧電層160が変
形した後しばらくは、たわみ振動がアクチュエータ10
6の振動部に残留する。
Here, the operation and principle of detecting the state of the liquid in the liquid container from the resonance frequency of the medium and the vibrating portion of the actuator 106 by measuring the back electromotive force will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Actuator 1
At 06, a voltage is applied to the upper electrode 164 and the lower electrode 166 via the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, respectively. An electric field is generated in a portion of the piezoelectric layer 160 that is interposed between the upper electrode 164 and the lower electrode 166. The piezoelectric layer 160 is deformed by the electric field. When the piezoelectric layer 160 is deformed, the diaphragm 176
Vibrating region vibrates flexibly. For a while after the piezoelectric layer 160 is deformed, the flexural vibration is applied to the actuator 10.
6 remains in the vibrating part.

【0041】残留振動は、アクチュエータ106の振動
部と媒体との自由振動である。従って、圧電層160に
印加する電圧をパルス波形あるいは矩形波とすること
で、電圧を印加した後に振動部と媒体との共振状態を容
易に得ることができる。残留振動は、アクチュエータ1
06の振動部を振動させるため、圧電層160をも変形
する。従って、圧電層160は逆起電力を発生する。そ
の逆起電力は、上部電極164、下部電極166、上部
電極端子168および下部電極端子170を介して検出
される。検出された逆起電力によって、共振周波数が特
定できるため、液体容器内の液体の状態を検出すること
ができる。
The residual vibration is free vibration between the vibration part of the actuator 106 and the medium. Therefore, by making the voltage applied to the piezoelectric layer 160 a pulse waveform or a rectangular wave, a resonance state between the vibrating portion and the medium can be easily obtained after the voltage is applied. The residual vibration is
In order to vibrate the vibrating portion 06, the piezoelectric layer 160 is also deformed. Therefore, the piezoelectric layer 160 generates a back electromotive force. The back electromotive force is detected via the upper electrode 164, the lower electrode 166, the upper electrode terminal 168, and the lower electrode terminal 170. Since the resonance frequency can be specified by the detected back electromotive force, the state of the liquid in the liquid container can be detected.

【0042】一般に、共振周波数fsは、 fs=1/(2*π*(M*Cact)1/2) (式1) で表される。ここで、Mは振動部のイナータンスMact
と付加イナータンスM’との和である。Cactは振動部
のコンプライアンスである。
Generally, the resonance frequency fs is expressed by fs = 1 / (2 * π * (M * Cact) 1/2 ) (Equation 1). Here, M is the inertance Mact of the vibrating part.
And the additional inertance M ′. Cact is the compliance of the vibrating part.

【0043】図1(C)は、本実施例において、キャビ
ティにインクが残存していないときのアクチュエータ1
06の断面図である。図2(A)および図2(B)は、キ
ャビティにインクが残存していないときのアクチュエー
タ106の振動部およびキャビティ162の等価回路で
ある。
FIG. 1C shows the actuator 1 in this embodiment when no ink remains in the cavity.
It is sectional drawing of 06. FIGS. 2A and 2B are equivalent circuits of the vibrating portion of the actuator 106 and the cavity 162 when no ink remains in the cavity.

【0044】Mactは、振動部の厚さと振動部の密度と
の積を振動部の面積で除したものであり、さらに詳細に
は、図2(A)に示すように、 Mact=Mpzt+Melectrode1+Melectrode2+Mvib (式2) と表される。ここで、Mpztは、振動部における圧電層
160の厚さと圧電層160の密度との積を圧電層16
0の面積で除したものである。Melectrode1は、振動部
における上部電極164の厚さと上部電極164の密度
との積を上部電極164の面積で除したものである。M
electrode2は、振動部における下部電極166の厚さと
下部電極166の密度との積を下部電極166の面積で
除したものである。Mvibは、振動部における振動板1
76の厚さと振動板176の密度との積を振動板176
の振動領域の面積で除したものである。ただし、Mact
を振動部全体としての厚さ、密度および面積から算出す
ることができるように、本実施例では、圧電層160、
上部電極164、下部電極166および振動板176の
振動領域のそれぞれの面積は、上述のような大小関係を
有するものの、相互の面積の差は微小であることが好ま
しい。また、本実施例において、圧電層160、上部電
極164および下部電極166においては、それらの主
要部である円形部分以外の部分は、主要部に対して無視
できるほど微小であることが好ましい。従って、アクチ
ュエータ106において、Mactは、上部電極164、
下部電極166、圧電層160および振動板176のう
ちの振動領域のそれぞれのイナータンスの和である。ま
た、コンプライアンスCactは、上部電極164、下部
電極166、圧電層160および振動板176のうちの
振動領域によって形成される部分のコンプライアンスで
ある。
Mact is the product of the product of the thickness of the vibrating portion and the density of the vibrating portion divided by the area of the vibrating portion. More specifically, as shown in FIG. 2A, Mact = Mpzt + Melectrode1 + Melectrode2 + Mvib (formula 2) is expressed as Here, Mpzt is the product of the thickness of the piezoelectric layer 160 in the vibrating portion and the density of the piezoelectric layer 160,
It is divided by the area of 0. Melectrode1 is obtained by dividing the product of the thickness of the upper electrode 164 and the density of the upper electrode 164 in the vibrating section by the area of the upper electrode 164. M
electrode2 is the product of the product of the thickness of the lower electrode 166 and the density of the lower electrode 166 in the vibrating section divided by the area of the lower electrode 166. Mvib is the diaphragm 1 in the vibrating section.
The product of the thickness of the diaphragm 76 and the density of the diaphragm 176 is
Of the vibration region. However, Mact
In this embodiment, the piezoelectric layer 160 and the piezoelectric layer 160 can be calculated from the thickness, density, and area of the entire vibrating portion.
Although the respective areas of the upper electrode 164, the lower electrode 166, and the vibration region of the diaphragm 176 have the magnitude relationship as described above, it is preferable that the difference between the areas is small. In the present embodiment, it is preferable that portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 other than the circular portion, which are main portions thereof, are so small as to be negligible with respect to the main portion. Therefore, in the actuator 106, Mact is the upper electrode 164,
This is the sum of the inertances of the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160, and the vibration area of the vibration plate 176. The compliance Cact is a compliance of a portion formed by the vibration region of the upper electrode 164, the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160, and the vibration plate 176.

【0045】尚、図2(A)、図2(B)、図2(D)、
図2(F)は、アクチュエータ106の振動部およびキ
ャビティ162の等価回路を示すが、これらの等価回路
において、Cactはアクチュエータ106の振動部のコ
ンプライアンスを示す。Cpzt、Celectrode1、Celect
rode2およびCvibはそれぞれ振動部における圧電層16
0、上部電極164、下部電極166および振動板17
6のコンプライアンスを示す。Cactは、以下の式3で
表される。
2 (A), 2 (B), 2 (D),
FIG. 2F shows an equivalent circuit of the vibrating portion of the actuator 106 and the cavity 162. In these equivalent circuits, Cact indicates compliance of the vibrating portion of the actuator 106. Cpzt, Celectrode1, Celect
rode2 and Cvib are the piezoelectric layers 16 in the vibrating part, respectively.
0, upper electrode 164, lower electrode 166 and diaphragm 17
6 shows compliance. Cact is represented by the following equation 3.

【0046】 1/Cact=(1/Cpzt)+(1/Celectrode1)+(1/Celectrode2)+(1/Cvib ) (式3) 式2および式3より、図2(A)は、図2(B)のように
表すこともできる。
1 / Cact = (1 / Cpzt) + (1 / Celectrode1) + (1 / Celectrode2) + (1 / Cvib) (Equation 3) From equations 2 and 3, FIG. It can also be expressed as (B).

【0047】コンプライアンスCactは、振動部の単位
面積に圧力をかけたときの変形によって媒体を受容でき
る体積を表す。また、コンプライアンスCactは、変形
のし易さを表すといってもよい。
The compliance Cact represents a volume that can receive a medium by deformation when pressure is applied to a unit area of the vibrating portion. Further, the compliance Cact may be said to indicate the ease of deformation.

【0048】図2(C)は、液体容器に液体が十分に収
容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体
が満たされている場合のアクチュエータ106の断面図
を示す。図2(C)のM’maxは、液体容器に液体が十分
に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に
液体が満たされている場合の付加イナータンスの最大値
を表す。M’maxは、
FIG. 2C is a cross-sectional view of the actuator 106 when the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibrating region of the actuator 106. M′max in FIG. 2C represents the maximum value of the additional inertance when the liquid is sufficiently contained in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. M'max is

【0049】 M’max=(π*ρ/(2*k3))*(2*(2*k*a)3/(3*π))/(π*a2)2 (式4) (aは振動部の半径、ρは媒体の密度、kは波数であ
る。)
M′max = (π * ρ / (2 * k 3 )) * (2 * (2 * k * a) 3 / (3 * π)) / (π * a 2 ) 2 (Equation 4) (A is the radius of the vibrating part, ρ is the density of the medium, and k is the wave number.)

【0050】で表される。尚、式4は、アクチュエータ
106の振動領域が半径aの円形である場合に成立す
る。付加イナータンスM’は、振動部の付近にある媒体
の作用によって、振動部の質量が見かけ上増加している
ことを示す量である。式4からわかるように、M’max
は振動部の半径aと、媒体の密度ρとによって大きく変
化する。
Is represented by Expression 4 holds when the vibration region of the actuator 106 is a circle having a radius a. The additional inertance M ′ is a quantity indicating that the mass of the vibrating part is apparently increased by the action of the medium near the vibrating part. As can be seen from Equation 4, M′max
Varies greatly depending on the radius a of the vibrating portion and the density ρ of the medium.

【0051】波数kは、 k=2*π*fact/c (式5) (factは液体が触れていないときの振動部の共振周波数
である。cは媒体中を伝播する音響の速度である。)
The wave number k is as follows: k = 2 * π * fact / c (Equation 5) (Fact is the resonance frequency of the vibrating portion when the liquid is not touching. C is the speed of sound propagating in the medium. .)

【0052】で表される。Is represented by

【0053】図2(D)は、液体容器に液体が十分に収
容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体
が満たされている図2(C)の場合のアクチュエータ1
06の振動部およびキャビティ162の等価回路を示
す。
FIG. 2 (D) shows the actuator 1 in the case of FIG.
6 shows an equivalent circuit of the vibrating section 06 and the cavity 162.

【0054】図2(E)は、液体容器の液体が消費さ
れ、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が無
いものの、アクチュエータ106のキャビティ162内
には液体が残存している場合のアクチュエータ106の
断面図を示す。式4は、例えば、液体容器に液体が満た
されている場合に、インクの密度ρなどから決定される
最大のイナータンスM’maxを表す式である。一方、液
体容器内の液体が消費され、キャビティ162内に液体
が残留しつつアクチュエータ106の振動領域の周辺に
ある液体が気体または真空になった場合には、
FIG. 2E shows the state of the actuator 106 when the liquid in the liquid container is consumed and there is no liquid around the vibrating region of the actuator 106 but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. FIG. Equation 4 is an equation representing the maximum inertance M′max determined from the density ρ of the ink when the liquid container is filled with the liquid, for example. On the other hand, when the liquid in the liquid container is consumed and the liquid around the vibration region of the actuator 106 becomes gas or vacuum while the liquid remains in the cavity 162,

【0055】M’=ρ*t/S (式6) と表せる。tは、振動にかかわる媒体の厚さである。S
は、アクチュエータ106の振動領域の面積である。こ
の振動領域が半径aの円形の場合は、S=π*a2であ
る。従って、付加イナータンスM’は、液体容器に液体
が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の
周辺に液体が満たされている場合には、式4に従う。一
方で、液体が消費され、キャビティ162内に液体が残
留しつつアクチュエータ106の振動領域の周辺にある
液体が気体または真空になった場合には、式6に従う。
M ′ = ρ * t / S (Equation 6) t is the thickness of the medium involved in the vibration. S
Is the area of the vibration region of the actuator 106. When this vibration region is a circle having a radius a, S = π * a 2 . Therefore, the additional inertance M ′ follows Expression 4 when the liquid is sufficiently stored in the liquid container and the liquid is filled around the vibration region of the actuator 106. On the other hand, when the liquid is consumed and the liquid around the vibration region of the actuator 106 becomes gas or vacuum while the liquid remains in the cavity 162, Equation 6 is followed.

【0056】ここで、図2(E)のように、液体容器の
液体が消費され、アクチュエータ106の振動領域の周
辺に液体が無いものの、アクチュエータ106のキャビ
ティ162内には液体が残存している場合の付加イナー
タンスM’を便宜的にM’cavとし、アクチュエータ1
06の振動領域の周辺に液体が満たされている場合の付
加イナータンスM’maxと区別する。
Here, as shown in FIG. 2E, the liquid in the liquid container is consumed, and there is no liquid around the vibration area of the actuator 106, but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. In this case, the additional inertance M ′ is referred to as M′cav for convenience, and the actuator 1
06 is distinguished from the additional inertance M′max when the liquid is filled around the vibration region.

【0057】図2(F)は、液体容器の液体が消費さ
れ、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が無
いものの、アクチュエータ106のキャビティ162内
には液体が残存している図2(E)の場合のアクチュエ
ータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路
を示す。
FIG. 2F shows that the liquid in the liquid container is consumed and no liquid exists around the vibrating region of the actuator 106, but the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106. 5 shows an equivalent circuit of the vibrating section of the actuator 106 and the cavity 162 in the case of FIG.

【0058】ここで、媒体の状態に関係するパラメータ
は、式6において、媒体の密度ρおよび媒体の厚さtで
ある。液体容器内に液体が充分に収容されている場合
は、アクチュエータ106の振動部に液体が接触し、液
体容器内に液体が充分に収容されていない場合は、キャ
ビティ内部に液体が残存するか、もしくはアクチュエー
タ106の振動部に気体または真空が接触する。アクチ
ュエータ106の周辺の液体が消費され、図2(C)の
M’maxから図2(E)のM’cavへ移行する過程におけ
る付加イナータンスをM’varとすると、液体容器内の
液体の収容状態によって、媒体の密度ρや媒体の厚さt
が変化するため、付加イナータンスM’varが変化し、
共振周波数fsも変化することになる。従って、共振周
波数fsを特定することによって、液体容器内の液体の
有無を検出することができる。式6を用いてM’cavを
表すと、式6のtにキャビティの深さdを代入し、
Here, the parameters related to the state of the medium are the density ρ of the medium and the thickness t of the medium in Equation 6. When the liquid is sufficiently stored in the liquid container, the liquid comes into contact with the vibrating portion of the actuator 106. When the liquid is not sufficiently stored in the liquid container, the liquid remains in the cavity or Alternatively, gas or vacuum comes into contact with the vibrating portion of the actuator 106. Assuming that the liquid around the actuator 106 is consumed and the additional inertance in the process of shifting from M′max in FIG. 2C to M′cav in FIG. 2E is M′var, the liquid in the liquid container is stored. Depending on the state, the density ρ of the medium and the thickness t of the medium
Changes, the additional inertance M'var changes,
The resonance frequency fs also changes. Therefore, by specifying the resonance frequency fs, the presence or absence of the liquid in the liquid container can be detected. When M′cav is expressed by using Equation 6, substituting the cavity depth d for t in Equation 6,

【0059】 M’cav=ρ*d/S (式7) となる。M′cav = ρ * d / S (Equation 7)

【0060】また、媒体が互いに種類の異なる液体であ
っても、組成の違いによって密度ρが異なるため、付加
イナータンスM´が変化し、共振周波数fsも変化す
る。従って、共振周波数fsを特定することで、液体の
種類を検出できる。 尚、アクチュエータ106の振動
部にインクまたは空気のいずれか一方のみが接触し、混
在していない場合には、式4によって計算しても、M’
の相違を検出できる。
Further, even if the mediums are liquids of different types, the added inertance M 'changes and the resonance frequency fs changes because the density ρ changes depending on the composition. Therefore, the type of liquid can be detected by specifying the resonance frequency fs. When only one of ink and air comes into contact with the vibrating portion of the actuator 106 and is not mixed, even if it is calculated by Equation 4, M ′
Can be detected.

【0061】図3(A)は、インクタンク内のインクの
量とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示
すグラフである。ここでは液体の1例としてインクにつ
いて説明する。縦軸は、共振周波数fsを示し、横軸
は、インク量を示す。インク組成が一定であるとき、イ
ンク残量の低下に伴い、共振周波数fsは、上昇する。
FIG. 3A is a graph showing the relationship between the amount of ink in the ink tank and the ink and the resonance frequency fs of the vibrating section. Here, an ink will be described as an example of the liquid. The vertical axis indicates the resonance frequency fs, and the horizontal axis indicates the ink amount. When the ink composition is constant, the resonance frequency fs increases with a decrease in the remaining amount of ink.

【0062】インク容器にインクが十分に収容され、ア
クチュエータ106の振動領域の周辺にインクが満たさ
れている場合には、その最大付加イナータンスM’max
は式4に表わされる値となる。一方で、インクが消費さ
れ、キャビティ162内に液体が残留しつつアクチュエ
ータ106の振動領域の周辺にインクが満たされていな
いときには、付加イナータンスM’varは、媒体の厚さ
tに基づいて式6によって算出される。式6中のtは振
動にかかわる媒体の厚さであるから、アクチュエータ1
06のキャビティ162のd(図1(B)参照)を小さ
く、即ち、基板178を十分に薄くすることによって、
インクが徐々に消費されていく過程を検出することもで
きる(図2(C)参照)。ここで、tinkは振動にかかわ
るインクの厚さとし、tink−maxはM’maxにおけるti
nkとする。例えば、インクカートリッジの底面にアクチ
ュエータ106をインクの液面に対してほぼ水平に配備
する。インクが消費され、インクの液面がアクチュエー
タ106からtの高さ以下に達すると、式6によりM’
varが徐々に変化し、式1により共振周波数fsが徐々
に変化する。従って、インクの液面がtの範囲内にある
限り、アクチュエータ106はインクの消費状態を徐々
に検出することができる。
When the ink is sufficiently contained in the ink container and the periphery of the vibration region of the actuator 106 is filled with ink, the maximum additional inertance M′max
Is the value represented by Equation 4. On the other hand, when the ink is consumed and the ink is not filled around the vibration region of the actuator 106 while the liquid remains in the cavity 162, the additional inertance M′var is calculated based on the thickness t of the medium. It is calculated by Since t in Expression 6 is the thickness of the medium involved in the vibration, the actuator 1
By making d (see FIG. 1B) of the cavity 162 of 06 small, that is, by making the substrate 178 sufficiently thin,
A process in which the ink is gradually consumed can also be detected (see FIG. 2C). Here, tink is the thickness of the ink relating to the vibration, and tink-max is ti at M'max.
nk. For example, the actuator 106 is provided on the bottom surface of the ink cartridge substantially horizontally with respect to the ink level. When the ink is consumed and the liquid level of the ink reaches the height of t or less from the actuator 106, M '
var gradually changes, and the resonance frequency fs gradually changes according to the equation (1). Therefore, as long as the ink level is within the range of t, the actuator 106 can gradually detect the ink consumption state.

【0063】また、アクチュエータ106の振動領域を
大きくまたは長くし、かつ縦に配置することによってイ
ンクの消費による液面の位置にしたがって、式6中のS
が変化する。従って、アクチュエータ106はインクが
徐々に消費されていく過程を検出することもできる。例
えば、インクカートリッジの側壁にアクチュエータ10
6をインクの液面に対してほぼ垂直に配備する。インク
が消費され、インクの液面がアクチュエータ106の振
動領域に達すると、水位の低下に伴い付加イナータンス
M’が減少するので、式1により共振周波数fsが徐々
に増加する。従って、インクの液面が、キャビティ16
2の径2a(図2(C)参照)の範囲内にある限り、ア
クチュエータ106はインクの消費状態を徐々に検出す
ることができる。
Further, by increasing or lengthening the vibration area of the actuator 106 and disposing it vertically, S
Changes. Therefore, the actuator 106 can also detect a process in which the ink is gradually consumed. For example, the actuator 10 is provided on the side wall of the ink cartridge.
6 is arranged substantially perpendicular to the ink level. When the ink is consumed and the liquid level of the ink reaches the vibration region of the actuator 106, the additional inertance M ′ decreases as the water level decreases, so that the resonance frequency fs gradually increases according to Equation 1. Therefore, the liquid level of the ink is
The actuator 106 can gradually detect the ink consumption state as long as it is within the range of the diameter 2a of 2 (see FIG. 2C).

【0064】図3(A)の曲線Xは、アクチュエータ10
6のキャビティ162を十分に浅くした場合や、アクチ
ュエータ106の振動領域を十分に大きくまたは長くし
た場合のインクタンク内に収容されたインクの量とイン
クおよび振動部の共振周波数fsとの関係を表わしてい
る。インクタンク内のインクの量が減少するとともに、
インクおよび振動部の共振周波数fsが徐々に変化して
いく様子が理解できる。
The curve X in FIG.
6 shows the relationship between the amount of ink contained in the ink tank and the ink and the resonance frequency fs of the vibrating part when the cavity 162 is sufficiently shallow or when the vibration region of the actuator 106 is sufficiently large or long. ing. As the amount of ink in the ink tank decreases,
It can be understood that the resonance frequency fs of the ink and the vibrating part gradually changes.

【0065】より詳細には、インクが徐々に消費されて
いく過程を検出することができる場合とは、アクチュエ
ータ106の振動領域の周辺において、互いに密度が異
なる液体と気体とがともに存在し、かつ振動にかかわる
場合である。インクが徐々に消費されていくに従って、
アクチュエータ106の振動領域周辺において振動にか
かわる媒体は、液体が減少する一方で気体が増加する。
例えば、アクチュエータ106をインクの液面に対して
水平に配備した場合であって、tinkがtink−maxより
小さいときには、アクチュエータ106の振動にかかわ
る媒体はインクと気体との両方を含む。したがって、ア
クチュエータ106の振動領域の面積Sとすると、式4
のM’max以下になった状態をインクと気体の付加質量
で表すと、
More specifically, the case where the process in which the ink is gradually consumed can be detected means that both the liquid and the gas having different densities exist around the vibration region of the actuator 106, and This is the case related to vibration. As the ink is gradually consumed,
In the medium related to the vibration around the vibration region of the actuator 106, the liquid increases while the gas increases.
For example, in a case where the actuator 106 is disposed horizontally with respect to the ink level, and when tink is smaller than tink-max, the medium involved in the vibration of the actuator 106 includes both ink and gas. Therefore, assuming that the area S of the vibration region of the actuator 106 is:
When the state of M'max or less is represented by the added mass of ink and gas,

【0066】 M’=M’air+M’ink= ρair*tair/S+ρink*tink/S (式8) となる。ここで、M’airは空気のイナータンスであ
り、M’inkはインクのイナータンスである。ρairは空
気の密度であり、ρinkはインクの密度である。tairは
振動にかかわる空気の厚さであり、tinkは振動にかか
わるインクの厚さである。アクチュエータ106の振動
領域周辺における振動にかかわる媒体のうち、液体が減
少して気体が増加するに従い、アクチュエータ106が
インクの液面に対しほぼ水平に配備されている場合に
は、tairが増加し、tinkが減少する。それによって、
M’varが徐々に減少し、共振周波数が徐々に増加す
る。よって、インクタンク内に残存しているインクの量
またはインクの消費量を検出することができる。尚、式
7において液体の密度のみの式となっているのは、液体
の密度に対して、空気の密度が無視できるほど小さい場
合を想定しているからである。
M ′ = M′air + M′ink = ρair * tair / S + ρink * tink / S (Equation 8) Here, M'air is the inertance of air, and M'ink is the inertance of ink. ρair is the density of air, and ρink is the density of the ink. tair is the thickness of the air involved in the vibration, and tink is the thickness of the ink involved in the vibration. As the liquid decreases and the gas increases in the medium related to the vibration around the vibration region of the actuator 106, tair increases when the actuator 106 is arranged substantially horizontally with respect to the ink level, tink decreases. Thereby,
M'var gradually decreases, and the resonance frequency gradually increases. Therefore, the amount of ink remaining in the ink tank or the amount of consumed ink can be detected. It should be noted that the reason why only the density of the liquid is used in Equation 7 is that it is assumed that the density of the air is negligibly small compared to the density of the liquid.

【0067】アクチュエータ106がインクの液面に対
しほぼ垂直に配備されている場合には、アクチュエータ
106の振動領域のうち、アクチュエータ106の振動
にかかわる媒体がインクのみの領域と、アクチュエータ
106の振動にかかわる媒体が気体の領域との並列の等
価回路(図示せず)と考えられる。アクチュエータ10
6の振動にかかわる媒体がインクのみの領域の面積をS
inkとし、アクチュエータ106の振動にかかわる媒体
が気体のみの領域の面積をSairとすると、
In the case where the actuator 106 is disposed substantially perpendicular to the ink surface, among the vibration regions of the actuator 106, the region related to the vibration of the actuator 106 is the region of only the ink, The medium involved is considered as an equivalent circuit (not shown) in parallel with the region of the gas. Actuator 10
The medium relating to the vibration of No. 6 has the area of the ink-only area as S
Assuming that the area of the region where only the medium relating to the vibration of the actuator 106 is gas is Sair,

【0068】 1/M’=1/M’air+1/M’ink=Sair/(ρair*tair)+Sink/(ρink*tin k )(式9) となる。1 / M ′ = 1 / M′air + 1 / M′ink = Sair / (ρair * tair) + Sink / (ρink * tink) (Equation 9)

【0069】尚、式9は、アクチュエータ106のキャ
ビティにインクが保持されない場合に適用される。アク
チュエータ106のキャビティにインクが保持される場
合については、式7、式8および式9によって計算する
ことができる。
Equation 9 is applied when ink is not held in the cavity of the actuator 106. The case where the ink is held in the cavity of the actuator 106 can be calculated by Expressions 7, 8, and 9.

【0070】一方、基板178が厚く、即ち、キャビテ
ィ162の深さdが深く、dが媒体の厚さtink-maxに
比較的近い場合や、液体容器の高さに比して振動領域が
非常に小さいアクチュエータを用いる場合には、実際上
はインクが徐々に減少する過程を検出するというよりは
インクの液面がアクチュエータの装着位置より上位置か
下位置かを検出することになる。換言すると、アクチュ
エータの振動領域におけるインクの有無を検出すること
になる。例えば、図3(A)の曲線Yは、小さい円形の振
動領域の場合におけるインクタンク内のインクの量とイ
ンクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示す。イ
ンクタンク内のインクの液面がアクチュエータの装着位
置を通過する前後におけるインク量Qの間で、インクお
よび振動部の共振周波数fsが激しく変化している様子
が示される。このことから、インクタンク内にインクが
所定量残存しているか否かを検出することができる。
On the other hand, when the substrate 178 is thick, that is, when the depth d of the cavity 162 is deep and d is relatively close to the medium thickness tink-max, or when the vibration region is very large compared to the height of the liquid container. When a small actuator is used, the fact that the ink level is higher or lower than the actuator mounting position is actually detected rather than detecting the process of gradually decreasing the ink. In other words, the presence or absence of ink in the vibration region of the actuator is detected. For example, a curve Y in FIG. 3A shows the relationship between the amount of ink in the ink tank and the ink and the resonance frequency fs of the vibrating part in the case of a small circular vibration region. A state is shown in which the resonance frequency fs of the ink and the vibrating part changes drastically between the ink amounts Q before and after the liquid level of the ink in the ink tank passes through the mounting position of the actuator. From this, it is possible to detect whether a predetermined amount of ink remains in the ink tank.

【0071】アクチュエータ106を用いて液体の有無
を検出する方法は、振動板176が、液体と直接接触す
ることで、インクの有無を検出するので、インクの消費
量をソフトウェアによって計算する方法に比べ、検出精
度が高い。更に、電極を用いて、導電性によりインクの
有無を検出する方法は、液体容器への取付位置及びイン
クの種類によって影響されるが、アクチュエータ106
を用いて液体の有無を検出する方法は、液体容器への取
付位置及びインクの種類によって、影響されない。更
に、単一のアクチュエータ106を用いて、発振と液体
の有無の検出の双方をすることができるので、発振と液
体の有無の検出とを異なったセンサを用いて実施する方
法と比較して液体容器に取付けるセンサの数を減少する
ことができる。したがって、液体容器を安価に製造でき
る。更に、圧電層160の振動周波数を非可聴領域に設
定することで、アクチュエータ106の動作中に発生す
る音を静かにすることができる。
The method of detecting the presence / absence of liquid using the actuator 106 detects the presence / absence of ink when the vibration plate 176 comes into direct contact with the liquid, so that the amount of ink consumption is calculated by software. , High detection accuracy. Furthermore, the method of detecting the presence or absence of ink by conductivity using electrodes is affected by the position of attachment to the liquid container and the type of ink.
The method for detecting the presence / absence of a liquid using the method is not affected by the mounting position on the liquid container and the type of ink. Further, since the oscillation and the detection of the presence or absence of the liquid can be both performed by using the single actuator 106, the oscillation and the detection of the presence or absence of the liquid can be compared with a method in which the oscillation and the detection of the presence or absence of the liquid are performed using different sensors. The number of sensors mounted on the container can be reduced. Therefore, the liquid container can be manufactured at low cost. Further, by setting the vibration frequency of the piezoelectric layer 160 in the non-audible region, the sound generated during the operation of the actuator 106 can be quieted.

【0072】図3(B)は、図3(A)の曲線Yにおけ
るインクの密度とインクおよび振動部の共振周波数fs
との関係を示す。液体の例としてインクを挙げている。
図3(B)に示すように、インク密度が高くなると、付
加イナータンスが大きくなるので共振周波数fsが低下
する。すなわち、インクの種類によって共振周波数fs
が異なる。したがって共振周波数fsを測定することに
よって、インクを再充填する際に、密度の異なったイン
クが混入されていないか確認することができる。
FIG. 3B shows the relationship between the ink density and the resonance frequency fs of the ink and the vibrating portion in the curve Y in FIG.
The relationship is shown below. Ink is given as an example of the liquid.
As shown in FIG. 3B, when the ink density increases, the additional inertance increases, so that the resonance frequency fs decreases. That is, the resonance frequency fs depends on the type of ink.
Is different. Therefore, by measuring the resonance frequency fs, it is possible to confirm whether inks having different densities are mixed when the ink is refilled.

【0073】つまり、互いに種類の異なるインクを収容
するインクタンクを識別できる。
That is, it is possible to identify ink tanks containing different types of ink.

【0074】続いて、液体容器内の液体が空の状態であ
ってもアクチュエータ106のキャビティ162内に液
体が残存するようにキャビティのサイズと形状を設定し
た時の、液体の状態を正確に検出できる条件を詳述す
る。アクチュエータ106は、キャビティ162内に液
体が満たされている場合に液体の状態を検出できれば、
キャビティ162内に液体が満たされていない場合であ
っても液体の状態を検出できる。
Subsequently, when the size and shape of the cavity are set so that the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106 even when the liquid in the liquid container is empty, the state of the liquid is accurately detected. The possible conditions will be described in detail. If the actuator 106 can detect the state of the liquid when the cavity 162 is filled with the liquid,
Even when the cavity 162 is not filled with the liquid, the state of the liquid can be detected.

【0075】共振周波数fsは、イナータンスMの関数
である。イナータンスMは、振動部のイナータンスMac
tと付加イナータンスM’との和である。ここで、付加
イナータンスM’が液体の状態と関係する。付加イナー
タンスM’は、振動部の付近にある媒体の作用によって
振動部の質量が見かけ上増加していることを示す量であ
る。即ち、振動部の振動によって見かけ上媒体を吸収す
ることによる振動部の質量の増加分をいう。
The resonance frequency fs is a function of the inertance M. The inertance M is the inertance Mac of the vibrating part.
It is the sum of t and the additional inertance M '. Here, the additional inertance M ′ is related to the state of the liquid. The additional inertance M ′ is an amount indicating that the mass of the vibrating part is apparently increased by the action of the medium near the vibrating part. That is, it means an increase in the mass of the vibrating section due to apparent absorption of the medium by the vibration of the vibrating section.

【0076】従って、M’cavが式4におけるM’maxよ
りも大きい場合には、見かけ上吸収する媒体は全てキャ
ビティ162内に残存する液体である。よって、液体容
器内に液体が満たされている状態と同じである。この場
合にはM’が変化しないので、共振周波数fsも変化し
ない。従って、アクチュエータ106は、液体容器内の
液体の状態を検出できないことになる。
Therefore, when M′cav is larger than M′max in Equation 4, all the apparently absorbing media are liquids remaining in the cavity 162. Therefore, it is the same as the state where the liquid is filled in the liquid container. In this case, since M ′ does not change, the resonance frequency fs does not change. Therefore, the actuator 106 cannot detect the state of the liquid in the liquid container.

【0077】一方、M’cavが式4におけるM’ maxよ
りも小さい場合には、見かけ上吸収する媒体はキャビテ
ィ162内に残存する液体および液体容器内の気体また
は真空である。このときには液体容器内に液体が満たさ
れている状態とは異なりM’が変化するので、共振周波
数fsが変化する。従って、アクチュエータ106は、
液体容器内の液体の状態を検出できる。
On the other hand, when M′cav is smaller than M′max in Equation 4, the medium apparently absorbed is the liquid remaining in the cavity 162 and the gas or vacuum in the liquid container. At this time, unlike the state where the liquid is filled in the liquid container, M ′ changes, so that the resonance frequency fs changes. Therefore, the actuator 106
The state of the liquid in the liquid container can be detected.

【0078】即ち、液体容器内の液体が空の状態で、ア
クチュエータ106のキャビティ162内に液体が残存
する場合に、アクチュエータ106が液体の状態を正確
に検出できる条件は、M’cavがM’maxよりも小さいこ
とである。尚、アクチュエータ106が液体の状態を正
確に検出できる条件M’max>M’cavは、キャビティ1
62の形状にかかわらない。
That is, when the liquid in the liquid container is empty and the liquid remains in the cavity 162 of the actuator 106, the condition under which the actuator 106 can accurately detect the liquid state is that M'cav is M'cav. It is smaller than max. The condition M′max> M′cav at which the actuator 106 can accurately detect the state of the liquid is defined as the cavity 1
Regardless of the shape of 62.

【0079】ここで、M’cavは、キャビティ162の
容量とほぼ等しい容量の液体の質量である。従って、
M’max>M’cavの不等式から、アクチュエータ106
が液体の状態を正確に検出できる条件は、キャビティ1
62の容量の条件として表すことができる。例えば、円
形状のキャビティ162の開口161の半径をaとし、
およびキャビティ162の深さをdとすると、
Here, M′cav is the mass of the liquid having a volume substantially equal to the volume of the cavity 162. Therefore,
From the inequality M′max> M′cav, the actuator 106
The conditions under which the liquid state can be accurately detected are cavity 1
It can be expressed as a condition of a capacity of 62. For example, let a be the radius of the opening 161 of the circular cavity 162,
And the depth of the cavity 162 is d,

【0080】M’max>ρ*d/πa2 (式10) である。式10を展開するとM′max> ρ * d / πa 2 (Equation 10). Expanding Equation 10 gives

【0081】a/d>3*π/8 (式11) という条件が求められる。尚、式10、式11は、キャ
ビティ162の形状が円形の場合に限り成立する。円形
でない場合のM’maxの式を用い、式10中のπa 2をそ
の面積と置き換えて計算すれば、キャビティの幅および
長さ等のディメンジョンと深さの関係が導き出せる。
The following condition is obtained: a / d> 3 * π / 8 (Equation 11). Equations 10 and 11 are
This is true only when the shape of the bitty 162 is circular. Round
Πa in equation 10 using the equation of M′max TwoTo
By calculating the area of the cavity, the width of the cavity and
The relationship between dimensions such as length and depth can be derived.

【0082】従って、式11を満たす開口161の半径
aおよびキャビティ162の深さdであるキャビティ1
62を有するアクチュエータ106であれば、液体容器
内の液体が空の状態であって、かつキャビティ162内
に液体が残存する場合であっても、誤作動することなく
液体の状態を検出できる。
Therefore, the radius of the opening 161 satisfying the equation (11)
a and cavity 1 at depth d of cavity 162
The actuator 106 having 62 can detect the state of the liquid without malfunction even if the liquid in the liquid container is empty and the liquid remains in the cavity 162.

【0083】付加イナータンスM’は音響インピーダン
ス特性にも影響するので、残留振動によりアクチュエー
タ106に発生する逆起電力を測定する方法は、少なく
とも音響インピーダンスの変化を検出しているともいえ
る。
Since the additional inertance M ′ also affects the acoustic impedance characteristics, it can be said that the method of measuring the back electromotive force generated in the actuator 106 due to the residual vibration detects at least a change in the acoustic impedance.

【0084】また、本実施例によれば、アクチュエータ
106が振動を発生してその後の残留振動によりアクチ
ュエータ106に発生する逆起電力を測定している。し
かし、アクチュエータ106の振動部が駆動電圧による
自らの振動によって液体に振動を与えることは必ずしも
必要ではない。即ち、振動部が自ら発振しなくても、そ
れと接触しているある範囲の液体と共に振動すること
で、圧電層160がたわみ変形する。この残留振動が圧
電層160に逆起電力電圧を発生させ、上部電極164
および下部電極166にその逆起電力電圧を伝達する。
この現象を利用することで媒体の状態を検出してもよ
い。例えば、インクジェット記録装置において、印字時
における印字ヘッドの走査によるキャリッジの往復運動
による振動によって発生するアクチュエータの振動部の
周囲の振動を利用してインクタンクまたはその内部のイ
ンクの状態を検出してもよい。
Further, according to the present embodiment, the back electromotive force generated in the actuator 106 due to the vibration generated by the actuator 106 and subsequent residual vibration is measured. However, it is not always necessary for the vibrating section of the actuator 106 to vibrate the liquid by its own vibration due to the drive voltage. That is, even if the vibrating part does not oscillate by itself, it vibrates together with a certain range of liquid in contact with the vibrating part, whereby the piezoelectric layer 160 bends and deforms. This residual vibration generates a back electromotive force voltage in the piezoelectric layer 160, and the upper electrode 164
And the lower electromotive force voltage to lower electrode 166.
The state of the medium may be detected by utilizing this phenomenon. For example, in an ink jet recording apparatus, even if the state of the ink tank or the ink inside the ink tank is detected by using the vibration around the vibration part of the actuator generated by the vibration due to the reciprocating movement of the carriage due to the scan of the print head during printing. Good.

【0085】図4(A) および図4(B)は、アクチュ
エータ106を振動させた後の、アクチュエータ106
の残留振動の波形と残留振動の測定方法とを示す。イン
クカートリッジ内のアクチュエータ106の装着位置レ
ベルにおけるインク水位の上下は、アクチュエータ10
6が発振した後の残留振動の周波数変化や、振幅の変化
によって検出することができる。図4(A) および図4
(B)において、縦軸はアクチュエータ106の残留振
動によって発生した逆起電力の電圧を示し、横軸は時間
を示す。アクチュエータ106の残留振動によって、図
4(A) および図4(B)に示すように電圧のアナログ
信号の波形が発生する。次に、アナログ信号を、信号の
周波数に対応するデジタル数値に変換する。
FIGS. 4A and 4B show the state of the actuator 106 after the actuator 106 is vibrated.
2 shows a waveform of the residual vibration and a method of measuring the residual vibration. The ink level at the mounting position level of the actuator 106 in the ink cartridge is
6 can be detected by a change in the frequency of the residual vibration or a change in the amplitude after the oscillation. FIG. 4 (A) and FIG.
In (B), the vertical axis indicates the voltage of the back electromotive force generated by the residual vibration of the actuator 106, and the horizontal axis indicates the time. Due to the residual vibration of the actuator 106, a waveform of a voltage analog signal is generated as shown in FIGS. 4A and 4B. Next, the analog signal is converted into a digital numerical value corresponding to the frequency of the signal.

【0086】図4(A)および図4(B)に示した例にお
いては、アナログ信号の4パルス目から8パルス目まで
の4個のパルスが生じる時間を計測することによって、
インクの有無を検出する。
In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the time during which four pulses from the fourth pulse to the eighth pulse of the analog signal are generated is measured.
Detect ink presence.

【0087】より詳細には、アクチュエータ106が発
振した後、予め設定された所定の基準電圧を低電圧側か
ら高電圧側へ横切る回数をカウントする。デジタル信号
を4カウントから8カウントまでの間をHighとし、
所定のクロックパルスによって4カウントから8カウン
トまでの時間を計測する。
More specifically, the number of times the actuator 106 oscillates and crosses a predetermined reference voltage from a low voltage side to a high voltage side after oscillation is counted. A digital signal between 4 and 8 counts is defined as High,
The time from 4 counts to 8 counts is measured by a predetermined clock pulse.

【0088】図4(A)はアクチュエータ106の装着
位置レベルよりも上位にインク液面があるときの波形で
ある。一方、図4(B)はアクチュエータ106の装着
位置レベルにおいてインクが無いときの波形である。図
4(A)と図4(B)とを比較すると、図4(A)の方
が図4(B)よりも4カウントから8カウントまでの時
間が長いことがわかる。換言すると、インクの有無によ
って4カウントから8カウントまでの時間が異なる。こ
の時間の相違を利用して、インクの消費状態を検出する
ことができる。アナログ波形の4カウント目から数える
のは、アクチュエータ106の振動が安定してから計測
をはじめるためである。4カウント目からとしたのは単
なる一例であって、任意のカウントから数えてもよい。
ここでは、4カウント目から8カウント目までの信号を
検出し、所定のクロックパルスによって4カウント目か
ら8カウント目までの時間を測定する。それによって、
共振周波数を求める。クロックパルスは、インクカート
リッジに取り付けられる半導体記憶装置等を制御するた
めのクロックと等しいクロックのパルスであることが好
ましい。尚、8カウント目までの時間を測定する必要は
無く、任意のカウントまで数えてもよい。図4において
は、4カウント目から8カウント目までの時間を測定し
ているが周波数を検出する回路構成にしたがって、異な
ったカウント間隔内の時間を検出してもよい。
FIG. 4A shows a waveform when the ink level is higher than the mounting position level of the actuator 106. On the other hand, FIG. 4B shows a waveform when there is no ink at the mounting position level of the actuator 106. A comparison between FIG. 4A and FIG. 4B shows that FIG. 4A has a longer time from 4 counts to 8 counts than FIG. 4B. In other words, the time from 4 counts to 8 counts differs depending on the presence or absence of ink. The ink consumption state can be detected using the difference in the time. The counting from the fourth count of the analog waveform is for starting the measurement after the vibration of the actuator 106 is stabilized. Starting from the fourth count is merely an example, and counting from an arbitrary count may be performed.
Here, signals from the 4th to 8th counts are detected, and the time from the 4th to 8th counts is measured by a predetermined clock pulse. Thereby,
Find the resonance frequency. The clock pulse is preferably a clock pulse equal to a clock for controlling a semiconductor memory device or the like attached to the ink cartridge. It is not necessary to measure the time up to the eighth count, and the time may be counted up to an arbitrary count. In FIG. 4, the time from the fourth count to the eighth count is measured, but the time within a different count interval may be detected according to the circuit configuration for detecting the frequency.

【0089】例えば、インクの品質が安定していてピー
クの振幅の変動が小さい場合には、検出の速度を上げる
ために4カウント目から6カウント目までの時間を検出
することにより共振周波数を求めてもよい。また、イン
クの品質が不安定でパルスの振幅の変動が大きい場合に
は、残留振動を正確に検出するために4カウント目から
12カウント目までの時間を検出してもよい。
For example, when the ink quality is stable and the fluctuation of the peak amplitude is small, the resonance frequency is obtained by detecting the time from the fourth count to the sixth count in order to increase the detection speed. You may. When the ink quality is unstable and the pulse amplitude fluctuates greatly, the time from the fourth count to the twelfth count may be detected in order to accurately detect the residual vibration.

【0090】また、他の実施例として所定期間内におけ
る逆起電力の電圧波形の波数を数えてもよい(図示せ
ず)。この方法によっても共振周波数を求めることがで
きる。より詳細には、アクチュエータ106が発振した
後、所定期間だけデジタル信号をHighとし、所定の
基準電圧を低電圧側から高電圧側へ横切る回数をカウン
トする。そのカウント数を計測することによってインク
の有無を検出できるのである。
In another embodiment, the wave number of the voltage waveform of the back electromotive force within a predetermined period may be counted (not shown). The resonance frequency can also be obtained by this method. More specifically, after the actuator 106 oscillates, the digital signal is set to High only for a predetermined period, and the number of times the predetermined reference voltage crosses the low voltage side to the high voltage side is counted. By measuring the count, the presence or absence of ink can be detected.

【0091】さらに、図4(A)および図4(B)を比較し
て分かるように、インクがインクカートリッジ内に満た
されている場合とインクがインクカートリッジ内に無い
場合とでは、逆起電力波形の振幅が異なる。従って、共
振周波数を求めることなく、逆起電力波形の振幅を測定
することによっても、インクカートリッジ内のインクの
消費状態を検出してもよい。より詳細には、例えば、図
4(A)の逆起電力波形の頂点と図4(B) の逆起電力波
形の頂点との間に基準電圧を設定する。アクチュエータ
106が発振した後、所定時間にデジタル信号をHig
hとし、逆起電力波形が基準電圧を横切った場合には、
インクが無いと判断する。逆起電力波形が基準電圧を横
切らない場合には、インクが有ると判断する。
Further, as can be seen by comparing FIGS. 4A and 4B, the back electromotive force differs between when the ink is filled in the ink cartridge and when the ink is not in the ink cartridge. Waveform amplitude is different. Therefore, the consumption state of the ink in the ink cartridge may be detected by measuring the amplitude of the back electromotive force waveform without obtaining the resonance frequency. More specifically, for example, a reference voltage is set between the top of the back electromotive force waveform of FIG. 4A and the top of the back electromotive force waveform of FIG. 4B. After the actuator 106 oscillates, a digital signal is set to Hig at a predetermined time.
h, and if the back EMF waveform crosses the reference voltage,
Judge that there is no ink. If the back electromotive force waveform does not cross the reference voltage, it is determined that there is ink.

【0092】図5は、アクチュエータ106の製造方法
を示す。複数のアクチュエータ106(図5の例では4
個)が一体に形成されている。図5に示した複数のアク
チュエータの一体成形物を、それぞれのアクチュエータ
106において切断することにより、図6に示すアクチ
ュエータ106を製造する。図5に示す一体成形された
複数のアクチュエータ106のそれぞれの圧電素子が円
形である場合、一体成形物をそれぞれのアクチュエータ
106において切断することにより、図1に示すアクチ
ュエータ106を製造することができる。複数のアクチ
ュエータ106を一体に形成することにより、複数のア
クチュエータ106を同時に効率良く製造することがで
き、運搬時の取り扱いが容易となる。
FIG. 5 shows a method of manufacturing the actuator 106. A plurality of actuators 106 (4 in the example of FIG. 5)
Are integrally formed. The actuator 106 shown in FIG. 6 is manufactured by cutting the integrally molded product of the plurality of actuators shown in FIG. When each of the piezoelectric elements of the plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 has a circular shape, the actuator 106 shown in FIG. 1 can be manufactured by cutting the integrally formed product at each actuator 106. By integrally forming the plurality of actuators 106, the plurality of actuators 106 can be manufactured efficiently at the same time, and handling during transportation becomes easy.

【0093】アクチュエータ106は、薄板又は振動板
176、基板178、弾性波発生手段又は圧電素子17
4、端子形成部材又は上部電極端子168、及び端子形
成部材又は下部電極端子170を有する。圧電素子17
4は、圧電振動板又は圧電層160、上電極又は上部電
極164、及び下電極又は下部電極166を含む。基板
178の上面に振動板176が、形成され、振動板17
6の上面に下部電極166が形成されている。下部電極
166の上面には、圧電層160が形成され、圧電層1
60の上面に、上部電極164が、形成されている。し
たがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の
主要部及び下部電極166の主要部によって、上下から
挟まれるように形成されている。
The actuator 106 includes a thin plate or vibration plate 176, a substrate 178, an elastic wave generating means or a piezoelectric element 17.
4, a terminal forming member or upper electrode terminal 168 and a terminal forming member or lower electrode terminal 170; Piezoelectric element 17
4 includes a piezoelectric diaphragm or piezoelectric layer 160, an upper or upper electrode 164, and a lower or lower electrode 166. A vibration plate 176 is formed on the upper surface of the substrate 178, and the vibration plate 17
6, a lower electrode 166 is formed. On the upper surface of the lower electrode 166, a piezoelectric layer 160 is formed.
An upper electrode 164 is formed on the upper surface of 60. Therefore, the main part of the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched from above and below by the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166.

【0094】振動板176上に複数(図5の例では4
個)の圧電素子174が形成されている。振動板176
の表面に下部電極166が形成され、下部電極166の
表面に圧電層160が形成され、圧電層160の上面に
上部電極164が形成される。上部電極164及び下部
電極166の端部に上部電極端子168及び下部電極端
子170が形成される。4個のアクチュエータ106
は、それぞれ別々に切断されて個別に使用される。
A plurality (4 in the example of FIG. 5)
) Of piezoelectric elements 174 are formed. Diaphragm 176
The lower electrode 166 is formed on the surface of the piezoelectric layer 160, the piezoelectric layer 160 is formed on the surface of the lower electrode 166, and the upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. An upper electrode terminal 168 and a lower electrode terminal 170 are formed at ends of the upper electrode 164 and the lower electrode 166. Four actuators 106
Are cut separately and used individually.

【0095】図6は、圧電素子が矩形のアクチュエータ
106の一部分の断面を示す。
FIG. 6 shows a cross section of a part of an actuator 106 having a rectangular piezoelectric element.

【0096】図7は、図6に示したアクチュエータ10
6の全体の断面を示す。基板178の圧電素子174と
対向する面には、貫通孔178aが形成されている。貫
通孔178aは振動板176によって封止されている。
振動板176はアルミナや酸化ジルコニア等の電気絶縁
性を備え、かつ弾性変形可能な材料によって形成されて
いる。貫通孔178aと対向するように、圧電素子17
4が振動板176上に形成されている。下部電極166
は貫通孔178aの領域から一方向、図7では左方に延
びるように振動板176の表面に形成されている。上部
電極164は貫通孔178aの領域から下部電極とは反
対の方向に、図7では右方に延びるように圧電層160
の表面に形成されている。上部電極端子168及び下部
電極端子170は、それぞれ補助電極172及び下部電
極166の上面に形成されている。下部電極端子170
は下部電極166と電気的に接触し、上部電極端子16
8は補助電極172を介して上部電極164と電気的に
接触して、圧電素子とアクチュエータ106の外部との
間の信号の受け渡しをする。上部電極端子168及び下
部電極端子170は、電極と圧電層とを合わせた圧電素
子の高さ以上の高さを有する。
FIG. 7 shows the actuator 10 shown in FIG.
6 shows the entire cross section. A through hole 178a is formed on the surface of the substrate 178 facing the piezoelectric element 174. The through hole 178a is sealed by the diaphragm 176.
The vibration plate 176 is formed of a material having electrical insulation such as alumina or zirconia and capable of being elastically deformed. The piezoelectric element 17 is opposed to the through hole 178a.
4 is formed on the diaphragm 176. Lower electrode 166
Is formed on the surface of the diaphragm 176 so as to extend in one direction from the region of the through hole 178a, to the left in FIG. The upper electrode 164 extends from the region of the through hole 178a in the direction opposite to the lower electrode, and to the right in FIG.
Is formed on the surface. The upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 are formed on the upper surface of the auxiliary electrode 172 and the lower electrode 166, respectively. Lower electrode terminal 170
Electrically contacts the lower electrode 166 and the upper electrode terminal 16
Numeral 8 is electrically connected to the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172 to exchange signals between the piezoelectric element and the outside of the actuator 106. The upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 have a height equal to or higher than the height of the piezoelectric element including the electrode and the piezoelectric layer.

【0097】図8は、図5に示したアクチュエータ10
6の製造方法を示す。まず、グリーンシート940にプ
レスあるいはレーザー加工等を用いて貫通孔940aを
穿孔する。グリーンシート940は焼成後に基板178
となる。グリーンシート940はセラミック等の材料で
形成される。次に、グリーンシート940の表面にグリ
ーンシート941を積層する。グリーンシート941
は、焼成後に振動板176となる。グリーンシート94
1は、酸化ジルコニア等の材料で形成される。次に、グ
リーンシート941の表面に導電層942、圧電層16
0、導電層944を圧膜印刷等の方法で順次形成する。
導電層942は、後に下部電極166となり、導電層9
44は、後に上部電極164となる。次に、形成された
グリーンシート940、グリーンシート941、導電層
942、圧電層160、及び導電層944を乾燥して焼
成する。スペーサ部材947、948は、上部電極端子
168と下部電極端子170の高さを底上げして圧電素
子より高くする。スペーサ部材947、948は、グリ
ーンシート940、941と同材料を印刷、あるいはグ
リーンシートを積層して形成する。このスペーサ部材9
47,948により貴金属である上部電極端子168及
び下部電極端子170の材料が少なくて済む上に、上部
電極端子168及び下部電極端子170の厚みを薄くで
きるので、上部電極端子168及び下部電極端子170
を精度良く印刷でき、さらに安定した高さとすることが
できる。
FIG. 8 shows the actuator 10 shown in FIG.
6 is shown. First, a through hole 940a is formed in the green sheet 940 by using a press or laser processing. The green sheet 940 is a substrate 178 after firing.
Becomes The green sheet 940 is formed of a material such as ceramic. Next, the green sheet 941 is laminated on the surface of the green sheet 940. Green sheet 941
Becomes a vibration plate 176 after firing. Green sheet 94
1 is formed of a material such as zirconia oxide. Next, the conductive layer 942 and the piezoelectric layer 16 are formed on the surface of the green sheet 941.
0, a conductive layer 944 is sequentially formed by a method such as pressure film printing.
The conductive layer 942 will later become the lower electrode 166 and the conductive layer 9
44 will become the upper electrode 164 later. Next, the formed green sheet 940, green sheet 941, conductive layer 942, piezoelectric layer 160, and conductive layer 944 are dried and fired. The spacer members 947 and 948 raise the heights of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 to be higher than the piezoelectric element. The spacer members 947 and 948 are formed by printing the same material as the green sheets 940 and 941 or by laminating the green sheets. This spacer member 9
47 and 948, the material of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, which are noble metals, can be reduced, and the thickness of the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 can be reduced.
Can be printed with high accuracy, and the height can be further stabilized.

【0098】導電層942の形成時に導電層944との
接続部944’及びスペーサ部材947及び948を同
時に形成すると、上部電極端子168及び下部電極端子
170を容易に形成したり、強固に固定することができ
る。最後に、導電層942及び導電層944の端部領域
に、上部電極端子168及び下部電極端子170を形成
する。上部電極端子168及び下部電極端子170を形
成する際、上部電極端子168及び下部電極端子170
が、圧電層160に電気的に接続されるように形成す
る。
When the connection portion 944 'with the conductive layer 944 and the spacer members 947 and 948 are simultaneously formed when the conductive layer 942 is formed, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 can be easily formed or firmly fixed. Can be. Finally, upper electrode terminals 168 and lower electrode terminals 170 are formed in end regions of the conductive layers 942 and 944. When forming the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170 are formed.
Is formed so as to be electrically connected to the piezoelectric layer 160.

【0099】図9は、本発明が適用されるインクカート
リッジのさらに他の実施形態を示す。図9(A)は、本
実施形態によるインクカートリッジの底部の断面図であ
る。本実施形態のインクカートリッジは、インクを収容
する容器1の底面1aに貫通孔1cを有する。貫通孔1
cの底部はアクチュエータ650によって塞がれ、イン
ク溜部を形成する。
FIG. 9 shows still another embodiment of the ink cartridge to which the present invention is applied. FIG. 9A is a sectional view of the bottom of the ink cartridge according to the present embodiment. The ink cartridge of the present embodiment has a through hole 1c in the bottom surface 1a of the container 1 that stores ink. Through hole 1
The bottom of c is closed by the actuator 650 to form an ink reservoir.

【0100】図9(B)は、図9(A)に示したアクチ
ュエータ650及び貫通孔1cの詳細な断面を示す。図
9(C)は、図9(B)に示したアクチュエータ650
及び貫通孔1cの平面を示す。アクチュエータ650は
振動板72および振動板72に固定された圧電素子73
とを有する。振動板72及び基板71を介して圧電素子
73が貫通孔1cに対向するように、アクチュエータ6
50は、容器1の底面に固定される。振動板72は、弾
性変形可能で耐インク性を備える。
FIG. 9B shows a detailed cross section of the actuator 650 and the through hole 1c shown in FIG. 9A. FIG. 9C shows the actuator 650 shown in FIG. 9B.
And the plane of the through hole 1c. The actuator 650 includes a vibration plate 72 and a piezoelectric element 73 fixed to the vibration plate 72.
And The actuator 6 is moved so that the piezoelectric element 73 faces the through hole 1c via the vibration plate 72 and the substrate 71.
50 is fixed to the bottom surface of the container 1. The diaphragm 72 is elastically deformable and has ink resistance.

【0101】容器1のインク量に依存して、圧電素子7
3及び振動板72の残留振動によって発生する逆起電力
の振幅及び周波数が変化する。アクチュエータ650に
対向する位置に貫通孔1cが形成されていて、最小限の
一定量のインクが貫通孔1cに確保される。したがっ
て、貫通孔1cに確保されるインク量により決まるアク
チュエータ650の振動の特性を予め測定しておくこと
により、容器1のインクエンドを確実に検出することが
できる。
The piezoelectric element 7 depends on the amount of ink in the container 1.
3 and the amplitude and frequency of the back electromotive force generated by the residual vibration of the diaphragm 72 change. The through hole 1c is formed at a position facing the actuator 650, and a minimum amount of ink is secured in the through hole 1c. Therefore, by measuring in advance the characteristics of the vibration of the actuator 650 determined by the amount of ink secured in the through hole 1c, the ink end of the container 1 can be reliably detected.

【0102】図10は貫通孔1cの他の実施形態を示
す。図10(A)、(B)、及び(C)のそれぞれにお
いて、左側の図は、貫通孔1cにインクKが無い状態を
示し、右側の図は、貫通孔1cにインクKが残った状態
を示す。図9の実施形態においては、貫通孔1cの側面
は垂直な壁として形成されている。図10(A)におい
ては、貫通孔1cは、側面1dが上下方向に斜めであり
外側に拡大して開いている。図10(B)においては、
段差部1e及び1fが、貫通孔1cの側面に形成されて
いる。上方にある段差部1fが、下方にある段差部1e
より広くなっている。図10(C)においては、貫通孔
1cは、インクKを排出しやすい方向、すなわちインク
供給口2の方向へ延びる溝1gを有する。
FIG. 10 shows another embodiment of the through hole 1c. In each of FIGS. 10A, 10B, and 10C, the diagram on the left shows a state where there is no ink K in the through hole 1c, and the diagram on the right shows a state where the ink K remains in the through hole 1c. Is shown. In the embodiment of FIG. 9, the side surface of the through hole 1c is formed as a vertical wall. In FIG. 10A, the side surface 1d of the through-hole 1c is oblique in the vertical direction and expands outward. In FIG. 10B,
Step portions 1e and 1f are formed on the side surface of the through hole 1c. The upper step 1f is connected to the lower step 1e.
It is getting wider. In FIG. 10C, the through-hole 1c has a groove 1g extending in a direction in which the ink K is easily discharged, that is, in a direction of the ink supply port 2.

【0103】図10(A)〜(C)に示した貫通孔1cの
形状によれば、インク溜部のインクKの量を少なくでき
る。従って、図1および図2で説明したM’cavを
M’maxと比較して小さくすることができるので、イ
ンクエンド時におけるアクチュエータ650の振動特性
を、容器1に印刷可能な量のインクKが残存している場
合と大きく異ならせることができるので、インクエンド
をより確実に検出することができる。
According to the shapes of the through holes 1c shown in FIGS. 10A to 10C, the amount of the ink K in the ink reservoir can be reduced. Therefore, M′cav described with reference to FIGS. 1 and 2 can be made smaller than M′max, and the vibration characteristic of the actuator 650 at the time of ink end can be reduced by the amount of ink K that can be printed on the container 1. Since it can be made significantly different from the case where the ink remains, the ink end can be more reliably detected.

【0104】図11はアクチュエータの他の実施形態を
示す斜視図である。アクチュエータ660は、アクチュ
エータ660を構成する基板または取付プレート78の
貫通孔1cよりも外側にパッキン76を有する。アクチ
ュエータ660の外周にはカシメ孔77が形成されてい
る。アクチュエータ660は、カシメ孔77を介してカ
シメにより容器1に固定される。
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the actuator. The actuator 660 has a packing 76 outside the through hole 1c of the substrate or the mounting plate 78 that constitutes the actuator 660. A caulking hole 77 is formed on the outer periphery of the actuator 660. The actuator 660 is fixed to the container 1 by swaging through the swaging hole 77.

【0105】図12(A)、(B)は、アクチュエータ
の更に他の実施形態を示す斜視図である。本実施形態に
おいては、アクチュエータ670は、凹部形成基板80
および圧電素子82を備える。凹部形成基板80の一方
の面には凹部81がエッチング等の手法により形成さ
れ、他方の面には圧電素子82が取り付けられる。凹部
形成基板80のうち、凹部81の底部が振動領域として
作用する。従って、アクチュエータ670の振動領域は
凹部81の周縁によって規定される。また、アクチュエ
ータ670は、図1の実施例によるアクチュエータ10
6のうち、基板178および振動板176が一体として
形成された構造と類似する。従って、インクカートリッ
ジを製造する際に製造工程を短縮することができ、コス
トを低減させる。アクチュエータ670は、容器1に設
けられた貫通孔1cに埋め込み可能なサイズである。そ
れによって、凹部81がキャビティとしても作用するこ
とができる。尚、図1の実施例によるアクチュエータ1
06を、図12の実施例によるアクチュエータ670と
同様に貫通孔1cに埋め込み可能なように形成してもよ
い。
FIGS. 12A and 12B are perspective views showing still another embodiment of the actuator. In the present embodiment, the actuator 670 is connected to the recess forming substrate 80.
And a piezoelectric element 82. A concave portion 81 is formed on one surface of the concave portion forming substrate 80 by a method such as etching, and a piezoelectric element 82 is mounted on the other surface. The bottom of the recess 81 in the recess forming substrate 80 functions as a vibration region. Therefore, the vibration region of the actuator 670 is defined by the periphery of the concave portion 81. Also, the actuator 670 is the actuator 10 according to the embodiment of FIG.
6 is similar to the structure in which the substrate 178 and the diaphragm 176 are integrally formed. Therefore, the manufacturing process when manufacturing the ink cartridge can be shortened, and the cost is reduced. The actuator 670 has a size that can be embedded in the through hole 1c provided in the container 1. Thereby, the concave portion 81 can also function as a cavity. The actuator 1 according to the embodiment shown in FIG.
06 may be formed so as to be embedded in the through-hole 1c similarly to the actuator 670 according to the embodiment of FIG.

【0106】図13は、アクチュエータ106を取り付
けモジュール体100として一体形成した構成を示す斜
視図である。モジュール体100はインクカートリッジ
の容器1の所定個所に装着される。モジュール体100
は、インク液中の少なくとも音響インピーダンスの変化
を検出することにより、容器1内の液体の消費状態を検
知するように構成されている。本実施形態のモジュール
体100は、容器1にアクチュエータ106を取り付け
るための液体容器取付部101を有する。液体容器取付
部101は、平面がほぼ矩形の基台102上に駆動信号
により発振するアクチュエータ106を収容した円柱部
116を載せた構造になっている。モジュール体100
が、インクカートリッジに装着されたときに、モジュー
ル体100のアクチュエータ106が外部から接触でき
ないように構成されているので、アクチュエータ106
を外部の接触から保護することができる。なお、円柱部
116の先端側エッジは丸みが付けられていて、インク
カートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすく
なっている。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration in which the actuator 106 is integrally formed as the mounting module body 100. The module body 100 is mounted at a predetermined position of the container 1 of the ink cartridge. Module body 100
Is configured to detect a consumption state of the liquid in the container 1 by detecting at least a change in acoustic impedance in the ink liquid. The module 100 of the present embodiment has a liquid container mounting portion 101 for mounting the actuator 106 to the container 1. The liquid container mounting portion 101 has a structure in which a cylindrical portion 116 containing an actuator 106 oscillated by a drive signal is mounted on a base 102 having a substantially rectangular plane. Module body 100
Is configured such that the actuator 106 of the module 100 cannot be contacted from the outside when the cartridge is mounted on the ink cartridge.
Can be protected from external contact. In addition, the tip side edge of the cylindrical portion 116 is rounded, so that it can be easily fitted when the cylindrical portion 116 is mounted in a hole formed in the ink cartridge.

【0107】図14は、図13に示したモジュール体1
00の構成を示す分解図である。モジュール体100
は、樹脂からなる液体容器取付部101と、プレート1
10および凹部113を有する圧電装置装着部105と
を含む。さらに、モジュール体100は、リードワイヤ
104a及び104b、アクチュエータ106、および
フィルム108を有する。好ましくは、プレート110
は、ステンレス又はステンレス合金等の錆びにくい材料
から形成される。液体容器取付部101に含まれる円柱
部116および基台102は、リードワイヤ104a及
び104bを収容できるよう中心部に開口部114が形
成され、アクチュエータ106、フィルム108、及び
プレート110を収容できるように凹部113が形成さ
れる。アクチュエータ106はプレート110にフィル
ム108を介して接合され、プレート110およびアク
チュエータ106は液体容器取付部101に固定され
る。従って、リードワイヤ104a及び104b、アク
チュエータ106、フィルム108およびプレート11
0は、液体容器取付部101に一体として取り付けられ
る。リードワイヤ104a及び104bは、それぞれア
クチュエータ106の上部電極及び下部電極と結合して
圧電層に駆動信号を伝達し、一方、アクチュエータ10
6が検出した共振周波数の信号を記録装置等へ伝達す
る。アクチュエータ106は、リードワイヤ104a及
び104bから伝達された駆動信号に基づいて一時的に
発振する。アクチュエータ106は発振後に残留振動
し、その振動によって逆起電力を発生させる。このと
き、逆起電力波形の振動周期を検出することによって、
液体容器内の液体の消費状態に対応した共振周波数を検
出することができる。フィルム108は、アクチュエー
タ106とプレート110とを接着してアクチュエータ
を液密にする。フィルム108は、ポリオレフィン等に
よって形成し、熱融着で接着することが好ましい。フィ
ルム108は、アクチュエータ106とプレート110
とを接着してアクチュエータを液密にする。フィルム1
08は、ポリオレフィンによって形成し、熱融着で接着
することが好ましい。アクチュエータ106とプレート
110とをフィルム108によって面状に接着して固定
することにより、接着の場所によるばらつきが無くな
り、振動部以外の部分が振動しない。したがって、アク
チュエータ106をプレート110に接着する前と後に
おける共振周波数の変化が小さい。
FIG. 14 shows the module 1 shown in FIG.
FIG. 2 is an exploded view showing the configuration of the 00. Module body 100
The liquid container mounting portion 101 made of resin and the plate 1
10 and a piezoelectric device mounting portion 105 having a concave portion 113. Further, the module body 100 includes lead wires 104a and 104b, an actuator 106, and a film 108. Preferably, plate 110
Is formed from a material that is not easily rusted, such as stainless steel or a stainless alloy. The cylindrical portion 116 and the base 102 included in the liquid container mounting portion 101 are formed with an opening 114 at the center so as to accommodate the lead wires 104a and 104b, so that the actuator 106, the film 108, and the plate 110 can be accommodated. A recess 113 is formed. The actuator 106 is joined to the plate 110 via the film 108, and the plate 110 and the actuator 106 are fixed to the liquid container mounting portion 101. Therefore, the lead wires 104a and 104b, the actuator 106, the film 108 and the plate 11
0 is integrally attached to the liquid container attaching portion 101. Lead wires 104a and 104b couple to the upper and lower electrodes of actuator 106, respectively, to transmit drive signals to the piezoelectric layer while the actuator 10
The signal of the resonance frequency detected by 6 is transmitted to a recording device or the like. The actuator 106 oscillates temporarily based on the drive signal transmitted from the lead wires 104a and 104b. The actuator 106 undergoes residual vibration after oscillation, and generates a back electromotive force by the vibration. At this time, by detecting the oscillation period of the back electromotive force waveform,
The resonance frequency corresponding to the consumption state of the liquid in the liquid container can be detected. The film 108 bonds the actuator 106 and the plate 110 to make the actuator liquid-tight. The film 108 is preferably formed of a polyolefin or the like, and is preferably bonded by heat fusion. The film 108 includes the actuator 106 and the plate 110
To make the actuator liquid-tight. Film 1
08 is preferably made of polyolefin and bonded by heat fusion. By fixing the actuator 106 and the plate 110 in a planar manner by the film 108, there is no variation due to the bonding location, and portions other than the vibrating portion do not vibrate. Therefore, the change in resonance frequency before and after the actuator 106 is bonded to the plate 110 is small.

【0108】プレート110は円形状であり、基台10
2の開口部114は円筒状に形成されている。アクチュ
エータ106及びフィルム108は矩形状に形成されて
いる。リードワイヤ104、アクチュエータ106、フ
ィルム108、及びプレート110は、基台102に対
して着脱可能としてもよい。基台102、リードワイヤ
104、アクチュエータ106、フィルム108、及び
プレート110は、モジュール体100の中心軸に対し
て対称に配置されている。更に、基台102、アクチュ
エータ106、フィルム108、及びプレート110の
中心は、モジュール体100のほぼ中心軸上に配置され
ている。
The plate 110 has a circular shape.
The second opening 114 is formed in a cylindrical shape. The actuator 106 and the film 108 are formed in a rectangular shape. The lead wire 104, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 may be detachable from the base 102. The base 102, the lead wires 104, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 are symmetrically arranged with respect to the central axis of the module 100. Further, the centers of the base 102, the actuator 106, the film 108, and the plate 110 are disposed substantially on the central axis of the module 100.

【0109】基台102の開口部114の面積は、アク
チュエータ106の振動領域の面積よりも大きく形成さ
れている。プレート110の中心でアクチュエータ10
6の振動部に直面する位置には、貫通孔112が形成さ
れている。図1および図2に示したようにアクチュエー
タ106にはキャビティ162が形成され、貫通孔11
2とキャビティ162は、共にインク溜部を形成する。
プレート110の厚さは、残留インクの影響を少なくす
るために貫通孔112の径に比べて小さいことが好まし
い。例えば貫通孔112の深さはその径の3分の1以下
の大きさであることが好ましい。貫通孔112は、モジ
ュール体100の中心軸に対して対称なほぼ真円の形状
である。また貫通孔112の面積は、アクチュエータ1
06のキャビティ162の開口面積よりも大きい。貫通
孔112の断面の周縁はテ-パ形状であっても良いしス
テップ形状でもよい。モジュール体100は、貫通孔1
12が容器1の内側へ向くように容器1の側部、上部、
又は底部に装着される。インクが消費されアクチュエー
タ106周辺のインクがなくなると、アクチュエータ1
06の共振周波数が大きく変化するので、インクの水位
変化を検出することができる。
The area of the opening 114 of the base 102 is larger than the area of the vibration region of the actuator 106. Actuator 10 at the center of plate 110
A through hole 112 is formed at a position facing the vibrating portion of No. 6. As shown in FIGS. 1 and 2, a cavity 162 is formed in the actuator 106 and the through hole 11 is formed.
2 and the cavity 162 together form an ink reservoir.
The thickness of the plate 110 is preferably smaller than the diameter of the through hole 112 in order to reduce the influence of the residual ink. For example, it is preferable that the depth of the through hole 112 is equal to or less than one third of its diameter. The through-hole 112 has a substantially perfect circular shape symmetric with respect to the central axis of the module body 100. Also, the area of the through hole 112 is
06 is larger than the opening area of the cavity 162. The periphery of the cross section of the through hole 112 may be tapered or stepped. The module body 100 has a through hole 1
The side, upper part of the container 1 so that 12 faces the inside of the container 1
Or attached to the bottom. When the ink is consumed and the ink around the actuator 106 runs out, the actuator 1
Since the resonance frequency 06 greatly changes, it is possible to detect a change in the ink level.

【0110】図15は、モジュール体の他の実施形態を
示す斜視図である。本実施形態のモジュール体400
は、液体容器取付部401に圧電装置装着部405が形
成されている。液体容器取付部401は、平面がほぼ角
丸の正方形上の基台402上に円柱状の円柱部403が
形成されている。更に、圧電装置装着部405は、円柱
部403上に立てられた板状要素406および凹部41
3を含む。板状要素406の側面に設けられた凹部41
3には、アクチュエータ106が配置される。なお、板
状要素406の先端は所定角度に面取りされていて、イ
ンクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めや
すくなっている。
FIG. 15 is a perspective view showing another embodiment of the module body. Module body 400 of the present embodiment
In the figure, a piezoelectric device mounting portion 405 is formed on a liquid container mounting portion 401. In the liquid container mounting portion 401, a columnar column portion 403 is formed on a base 402 on a square whose plane is almost rounded. Further, the piezoelectric device mounting portion 405 includes a plate-shaped element 406 standing on the cylindrical portion 403 and a concave portion 41.
3 inclusive. The recess 41 provided on the side surface of the plate element 406
An actuator 106 is disposed at 3. Note that the tip of the plate-shaped element 406 is chamfered at a predetermined angle so that it can be easily fitted into a hole formed in the ink cartridge.

【0111】図16は、図15に示したモジュール体4
00の構成を示す分解斜視図である。図13に示したモ
ジュール体100と同様に、モジュール体400は、液
体容器取付部401および圧電装置装着部405を含
む。液体容器取付部401は基台402および円柱部4
03を有し、圧電装置装着部405は板状要素406お
よび凹部413を有する。アクチュエータ106は、プ
レート410に接合されて凹部413に固定される。モ
ジュール体400は、リードワイヤ404a及び404
b、アクチュエータ106、及びフィルム408をさら
に有する。
FIG. 16 shows the module 4 shown in FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the 00. Similar to the module 100 shown in FIG. 13, the module 400 includes a liquid container mounting portion 401 and a piezoelectric device mounting portion 405. The liquid container mounting portion 401 includes a base 402 and a cylindrical portion 4.
03, and the piezoelectric device mounting portion 405 has a plate-shaped element 406 and a concave portion 413. The actuator 106 is fixed to the concave portion 413 by being joined to the plate 410. The module 400 includes lead wires 404a and 404
b, the actuator 106, and the film 408.

【0112】本実施形態によれば、プレート410は矩
形状であり、板状要素406に設けられた開口部414
は矩形状に形成されている。リードワイヤ404a及び
404b、アクチュエータ106、フィルム408、及
びプレート410は基台402に対して着脱可能として
構成しても良い。アクチュエータ106、フィルム40
8、及びプレート410は、開口部414の中心を通
り、開口部414の平面に対して鉛直方向に延びる中心
軸に対して対称に配置されている。更に、アクチュエー
タ406、フィルム408、及びプレート410の中心
は、開口部414のほぼ中心軸上に配置されている。
According to the present embodiment, the plate 410 has a rectangular shape, and the opening 414 provided in the plate-like element 406 is provided.
Is formed in a rectangular shape. The lead wires 404a and 404b, the actuator 106, the film 408, and the plate 410 may be configured to be detachable from the base 402. Actuator 106, film 40
8 and the plate 410 are symmetrically arranged with respect to a central axis extending through the center of the opening 414 and extending in a direction perpendicular to the plane of the opening 414. Further, the centers of the actuator 406, the film 408, and the plate 410 are disposed substantially on the central axis of the opening 414.

【0113】プレート410の中心に設けられた貫通孔
412の面積は、アクチュエータ106のキャビティ1
62の開口の面積よりも大きく形成されている。アクチ
ュエータ106のキャビティ162と貫通孔412と
は、共にインク溜部を形成する。プレート410の厚さ
は貫通孔412の径に比べて小さく、例えば貫通孔41
2の径の3分の1以下の大きさに設定することが好まし
い。貫通孔412は、モジュール体400の中心軸に対
して対称なほぼ真円の形状である。貫通孔412の断面
の周縁はテ-パ形状であっても良いしステップ形状でも
よい。モジュール体400は、貫通孔412が容器1の
内部に配置されるように容器1の底部に装着することが
できる。アクチュエータ106が垂直方向に延びるよう
に容器1内に配置されるので、基台402の高さを変え
てアクチュエータ106が容器1内に配置される高さを
変えることによりインクエンドの時点の設定を容易に変
えることができる。
The area of the through hole 412 provided at the center of the plate 410 is
62 are formed larger than the area of the opening. The cavity 162 and the through hole 412 of the actuator 106 together form an ink reservoir. The thickness of the plate 410 is smaller than the diameter of the through hole 412, for example, the thickness of the through hole 41.
It is preferable to set the size to one third or less of the diameter of 2. The through hole 412 has a substantially perfect circular shape symmetric with respect to the central axis of the module 400. The periphery of the cross section of the through hole 412 may be tapered or stepped. The module 400 can be mounted on the bottom of the container 1 so that the through hole 412 is arranged inside the container 1. Since the actuator 106 is disposed in the container 1 so as to extend in the vertical direction, the height of the base 402 is changed to change the height at which the actuator 106 is disposed in the container 1 so that the setting of the ink end point can be performed. Can be changed easily.

【0114】図17は、モジュール体の更に他の実施形
態を示す。図13に示したモジュール体100と同様
に、図17のモジュール体500は、基台502および
円柱部503を有する液体容器取付部501を含む。ま
た、モジュール体500は、リードワイヤ504a及び
504b、アクチュエータ106、フィルム508、及
びプレート510をさらに有する。液体容器取付部50
1に含まれる基台502は、リードワイヤ504a及び
504bを収容できるよう中心部に開口部514が形成
され、アクチュエータ106、フィルム508、及びプ
レート510を収容できるように凹部513が形成され
る。プアクチュエータ106はプレート510を介して
圧電装置装着部505に固定される。従って、リードワ
イヤ504a及び504b、アクチュエータ106、フ
ィルム508およびプレート510は、液体容器取付部
501に一体として取り付けられる。本実施形態のモジ
ュール体500は、平面がほぼ角丸の正方形上の基台上
に上面が上下方向に斜めな円柱部503が形成されてい
る。円柱部503の上面の上下方向に斜めに設けられた
凹部513上にアクチュエータ106が配置されてい
る。
FIG. 17 shows still another embodiment of the module. Like the module 100 shown in FIG. 13, the module 500 shown in FIG. 17 includes a liquid container mounting portion 501 having a base 502 and a column 503. The module 500 further includes lead wires 504a and 504b, an actuator 106, a film 508, and a plate 510. Liquid container mounting part 50
An opening 514 is formed in the center of the base 502 included in 1 to accommodate the lead wires 504a and 504b, and a recess 513 is formed to accommodate the actuator 106, the film 508, and the plate 510. The actuator 106 is fixed to the piezoelectric device mounting portion 505 via the plate 510. Therefore, the lead wires 504a and 504b, the actuator 106, the film 508, and the plate 510 are integrally attached to the liquid container attachment portion 501. In the module body 500 of the present embodiment, a cylindrical portion 503 whose upper surface is oblique in the vertical direction is formed on a base having a square shape with a substantially round corner. The actuator 106 is disposed on a concave portion 513 provided obliquely in the vertical direction on the upper surface of the columnar portion 503.

【0115】モジュール体500の先端は傾斜してお
り、その傾斜面にアクチュエータ106が装着されてい
る。そのため、モジュール体500が容器1の底部又は
側部に装着されると、アクチュエータ106が容器1の
上下方向に対して傾斜する。モジュール体500の先端
の傾斜角度は、検出性能を鑑みてほぼ30°から60°
の間とすることが望ましい。
The tip of the module 500 is inclined, and the actuator 106 is mounted on the inclined surface. Therefore, when the module 500 is mounted on the bottom or the side of the container 1, the actuator 106 is inclined with respect to the vertical direction of the container 1. The inclination angle of the tip of the module 500 is approximately 30 ° to 60 ° in view of the detection performance.
It is desirable to be between.

【0116】モジュール体500は、アクチュエータ1
06が容器1内に配置されるように容器1の底部又は側
部に装着される。モジュール体500が容器1の側部に
装着される場合には、アクチュエータ106が、傾斜し
つつ、容器1の上側、下側、又は横側を向くように容器
1に取り付けられる。一方、モジュール体500が、容
器1の底部に装着される場合には、アクチュエータ10
6が、傾斜しつつ、容器1のインク供給口側を向くよう
に容器1に取り付けられることが好ましい。
The module 500 includes the actuator 1
06 is mounted on the bottom or side of the container 1 so as to be placed in the container 1. When the module 500 is mounted on the side of the container 1, the actuator 106 is attached to the container 1 so as to face the upper side, the lower side, or the side of the container 1 while being inclined. On the other hand, when the module 500 is mounted on the bottom of the container 1, the actuator 10
6 is preferably attached to the container 1 so as to face the ink supply port side of the container 1 while being inclined.

【0117】図18は、図13に示したモジュール体1
00を容器1に装着したときのインク容器の底部近傍の
断面図である。モジュール体100は、容器1の側壁を
貫通するように装着されている。容器1の側壁とモジュ
ール体100との接合面には、Oリング365が設けら
れ、モジュール体100と容器1との液密を保ってい
る。Oリングでシールが出来るようにモジュール体10
0は図13で説明したような円柱部を備えることが好ま
しい。モジュール体100の先端が容器1の内部に挿入
されることで、プレート110の貫通孔112を介して
容器1内のインクがアクチュエータ106と接触する。
アクチュエータ106の振動部の周囲が液体か気体かに
よってアクチュエータ106の残留振動の共振周波数が
異なるので、モジュール体100を用いてインクの消費
状態を検出することができる。また、モジュール体10
0に限らず、図15に示したモジュール体400、図1
7に示したモジュール体500、又は図19及び図20
に示したモジュール体700A、700B、750A、
及び750B、及びモールド構造体600を容器1に装
着してインクの有無を検出してもよい。
FIG. 18 shows the module 1 shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view near the bottom of the ink container when 00 is mounted on the container 1. The module 100 is mounted so as to penetrate the side wall of the container 1. An O-ring 365 is provided on the joint surface between the side wall of the container 1 and the module 100 to keep the module 100 and the container 1 liquid-tight. Module body 10 so that it can be sealed with an O-ring
0 preferably has a columnar portion as described in FIG. When the tip of the module 100 is inserted into the container 1, the ink in the container 1 comes into contact with the actuator 106 through the through hole 112 of the plate 110.
Since the resonance frequency of the residual vibration of the actuator 106 differs depending on whether the surroundings of the vibrating portion of the actuator 106 are liquid or gas, the ink consumption state can be detected using the module 100. Also, the module body 10
0, the module 400 shown in FIG.
7, or FIGS. 19 and 20
The module bodies 700A, 700B, 750A shown in FIG.
And 750B and the mold structure 600 may be attached to the container 1 to detect the presence or absence of ink.

【0118】図19は、モジュール体100の更に他の
実施形態を示す。図19(A)のモジュール体750A
はアクチュエータ106と基台部360とを有する。モ
ジュール体750Aは前面が容器1の側壁の内面と同一
面となるように、容器1に装着されている。アクチュエ
ータ106は、圧電層160、上部電極164、下部電
極166、及び振動板176を含む。振動板176の上
面に下部電極166が形成されている。下部電極166
の上面には圧電層160が形成され、圧電層160の上
面に上部電極164が形成されている。したがって、圧
電層160は、上部電極164及び下部電極166によ
って上下から挟まれるように形成されている。圧電層1
60、上部電極164、及び下部電極166は、圧電素
子を形成する。圧電素子は振動板176上に形成され
る。圧電素子及び振動板176の振動領域はアクチュエ
ータが実際に振動する振動部である。容器1の側壁には
貫通孔385が設けられている。したがって、インクは
容器1の貫通孔385を介して振動板176と接触す
る。
FIG. 19 shows still another embodiment of the module body 100. Module body 750A in FIG.
Has an actuator 106 and a base 360. The module body 750A is mounted on the container 1 such that the front surface is flush with the inner surface of the side wall of the container 1. The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 164, a lower electrode 166, and a diaphragm 176. A lower electrode 166 is formed on the upper surface of diaphragm 176. Lower electrode 166
A piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the substrate, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Therefore, the piezoelectric layer 160 is formed so as to be sandwiched between the upper electrode 164 and the lower electrode 166 from above and below. Piezoelectric layer 1
The 60, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration area of the piezoelectric element and the vibration plate 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. A through hole 385 is provided in the side wall of the container 1. Therefore, the ink comes into contact with the vibration plate 176 through the through hole 385 of the container 1.

【0119】次に図19(A)に示したモジュール体7
50Aの動作について説明する。上部電極164及び下
部電極166は圧電層160に駆動信号を伝達し、圧電
層160が検出した共振周波数の信号を記録装置に伝達
する。圧電層160は上部電極164及び下部電極16
6によって伝達された駆動信号により発振して残留振動
する。この残留振動により圧電層160は逆起電力を発
生する。逆起電力波形の振動周期をカウントし、その時
点での共振周波数を検出することでインクの有無を検出
できる。モジュール体750Aは、アクチュエータ10
6がアクチュエータ106の振動部の圧電素子側とは反
対の面、すなわち、図19(A)では、振動板176の
みが、インク容器1内のインクと接触するように容器1
に装着される。図19(A)のモジュール体750A
は、図13から図17に示したリードワイヤ104a、
104b、404a、404b、504a、及び504
bの電極のモジュール体100への埋め込みが不要とな
る。そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュー
ル体750Aの交換が可能となりリサイクルが可能とな
る。また更に、アクチュエータ106は基台部360に
より保護されているのでアクチュエータ106を外部と
の接触から保護できる。
Next, the module 7 shown in FIG.
The operation of 50A will be described. The upper electrode 164 and the lower electrode 166 transmit a driving signal to the piezoelectric layer 160, and transmit a signal of the resonance frequency detected by the piezoelectric layer 160 to the recording device. The piezoelectric layer 160 includes the upper electrode 164 and the lower electrode 16.
It oscillates due to the drive signal transmitted by 6 and undergoes residual vibration. The piezoelectric layer 160 generates a back electromotive force due to the residual vibration. The presence or absence of ink can be detected by counting the oscillation period of the back electromotive force waveform and detecting the resonance frequency at that time. The module 750A is connected to the actuator 10
In FIG. 19A, only the vibration plate 176 is in contact with the ink in the ink container 1 so that only the vibration plate 176 is in contact with the ink in the ink container 1.
Attached to. Module body 750A in FIG.
Are the lead wires 104a shown in FIGS. 13 to 17,
104b, 404a, 404b, 504a, and 504
The embedding of the electrode b in the module body 100 becomes unnecessary. Therefore, the molding process is simplified. Further, the module body 750A can be exchanged, and the module body 750A can be recycled. Further, since the actuator 106 is protected by the base portion 360, the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

【0120】図19(B)はモジュール体750Bの更
に他の実施形態を示す。図19(B)のモジュール体7
50Bはアクチュエータ106と基台部360とを有す
る。モジュール体750Bは前面が容器1の側壁の内面
と同一面となるように、容器1に装着されている。アク
チュエータ106は、圧電層160、上部電極164、
下部電極166、及び振動板176を含む。振動板17
6の上面に下部電極166が形成されている。下部電極
166の上面には圧電層160が形成され、圧電層16
0の上面に上部電極164が形成されている。したがっ
て、圧電層160は、上部電極164及び下部電極16
6によって上下から挟まれるように形成されている。圧
電層160、上部電極164、及び下部電極166は、
圧電素子を形成する。圧電素子は振動板176上に形成
される。圧電素子及び振動板176の振動領域はアクチ
ュエータが実際に振動する振動部である。容器1の側壁
には薄壁部380が設けられている。モジュール体75
0Bは、アクチュエータ106がアクチュエータ106
の振動部の圧電素子側とは反対の面、すなわち、図19
(B)では、振動板176のみが、インク容器1の薄壁
部380と接触するように容器1に装着される。したが
って、アクチュエータ106の振動部は、薄壁部380
と共に残留振動する。
FIG. 19B shows still another embodiment of the module body 750B. Module body 7 in FIG.
50B includes the actuator 106 and the base 360. The module body 750B is mounted on the container 1 such that the front surface is flush with the inner surface of the side wall of the container 1. The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 164,
A lower electrode 166 and a diaphragm 176 are included. Diaphragm 17
6, a lower electrode 166 is formed. On the upper surface of the lower electrode 166, a piezoelectric layer 160 is formed.
The upper electrode 164 is formed on the upper surface of the “0”. Therefore, the piezoelectric layer 160 includes the upper electrode 164 and the lower electrode 16.
6 so as to be sandwiched from above and below. The piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166
A piezoelectric element is formed. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration area of the piezoelectric element and the vibration plate 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. A thin wall portion 380 is provided on a side wall of the container 1. Module body 75
0B indicates that the actuator 106 is
19, the surface of the vibrating portion opposite to the piezoelectric element side, that is, FIG.
In (B), only the vibration plate 176 is mounted on the ink container 1 so as to contact the thin wall portion 380 of the ink container 1. Therefore, the vibrating portion of the actuator 106 is
Residual vibration occurs with it.

【0121】次に図19(B)に示したモジュール体7
50Bの動作について説明する。上部電極164及び下
部電極166は圧電層160に駆動信号を伝達し、圧電
層160が検出した共振周波数の信号を記録装置に伝達
する。圧電層160は上部電極164及び下部電極16
6によって伝達された駆動信号により発振して共振周期
で振動する。振動板176が、容器1の薄壁部380と
接触するので、アクチュエータ106の振動部は、薄壁
部380と共に残留振動する。薄壁部380の容器1の
内面側は、インクと接触するので、アクチュエータ10
6が、薄壁部380と共に残留振動する際、この残留振
動の共振周波数及び振幅は、インク残量により変化す
る。この残留振動により圧電層160は逆起電力を発生
する。逆起電力波形の振動周期をカウントし、その時の
共振周波数を検出することによりインク残量を検出する
ことができる。
Next, the module 7 shown in FIG.
The operation of 50B will be described. The upper electrode 164 and the lower electrode 166 transmit a driving signal to the piezoelectric layer 160, and transmit a signal of the resonance frequency detected by the piezoelectric layer 160 to the recording device. The piezoelectric layer 160 includes the upper electrode 164 and the lower electrode 16.
It oscillates with the drive signal transmitted by 6 and oscillates at a resonance cycle. Since the vibration plate 176 comes into contact with the thin wall portion 380 of the container 1, the vibration portion of the actuator 106 vibrates with the thin wall portion 380. Since the inner surface side of the container 1 of the thin wall portion 380 comes into contact with the ink, the actuator 10
When 6 vibrates together with thin wall portion 380, the resonance frequency and amplitude of the residual vibration change depending on the amount of remaining ink. The piezoelectric layer 160 generates a back electromotive force due to the residual vibration. The remaining ink amount can be detected by counting the oscillation period of the back electromotive force waveform and detecting the resonance frequency at that time.

【0122】図19(B)のモジュール体750Bは、
図13から図17に示したリードワイヤ104a、10
4b、404a、404b、504a、及び504bの
電極のモジュール体100への埋め込みが不要となる。
そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュール体
750Bの交換が可能となりリサイクルが可能となる。
また更に、アクチュエータ106は基台部360により
保護されているのでアクチュエータ106を外部との接
触から保護できる。
The module body 750B shown in FIG.
The lead wires 104a and 10a shown in FIGS.
The electrodes 4b, 404a, 404b, 504a, and 504b need not be embedded in the module 100.
Therefore, the molding process is simplified. Further, the module body 750B can be exchanged and recycled.
Further, since the actuator 106 is protected by the base portion 360, the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

【0123】図20(A)はモジュール体700Bを容
器1に装着したときのインク容器の断面図を示す。本実
施例では取付構造体の1つとしてモジュール体700B
を使用する。モジュール体700Bは、液体容器取付部
360が容器1の内部に突出するようにして容器1に装
着されている。取付プレート350には貫通孔370が
形成され、貫通孔370とアクチュエータ106の振動
部が面している。更に、モジュール体700Bの底壁に
は孔382が形成され、圧電装置装着部363が形成さ
れる。アクチュエータ106が孔382の一方を塞ぐよ
うにして配備される。したがって、インクは、圧電装置
装着部363の孔382及び取付プレート350の貫通
孔370を介して振動板176と接触する。圧電装置装
着部363の孔382及び取付プレート350の貫通孔
370は、共にインク溜部を形成する。圧電装置装着部
363とアクチュエータ106とは、取付プレート35
0及びフィルム部材によって固定されている。液体容器
取付部360と容器1との接続部にはシーリング構造3
72が設けられている。シーリング構造372は合成樹
脂等の可塑性の材料により形成されてもよいし、Oリン
グにより形成されてもよい。図20(A)のモジュール
体700Bと容器1とは別体であるが、図20(B)よ
うにモジュール体700Bの圧電装置装着部を容器1の
一部で構成してもよい。
FIG. 20A is a sectional view of the ink container when the module 700B is mounted on the container 1. FIG. In this embodiment, the module 700B is used as one of the mounting structures.
Use The module 700B is mounted on the container 1 such that the liquid container mounting portion 360 projects into the container 1. A through hole 370 is formed in the mounting plate 350, and the through hole 370 and the vibrating portion of the actuator 106 face. Further, a hole 382 is formed in the bottom wall of the module 700B, and a piezoelectric device mounting portion 363 is formed. The actuator 106 is disposed so as to close one of the holes 382. Therefore, the ink comes into contact with the vibration plate 176 via the hole 382 of the piezoelectric device mounting portion 363 and the through hole 370 of the mounting plate 350. The hole 382 of the piezoelectric device mounting portion 363 and the through hole 370 of the mounting plate 350 together form an ink reservoir. The piezoelectric device mounting portion 363 and the actuator 106 are attached to the mounting plate 35.
0 and fixed by a film member. The connecting portion between the liquid container mounting portion 360 and the container 1 has a sealing structure 3
72 are provided. The sealing structure 372 may be formed of a plastic material such as a synthetic resin, or may be formed of an O-ring. Although the module 700B in FIG. 20A and the container 1 are separate bodies, the piezoelectric device mounting portion of the module 700B may be configured as a part of the container 1 as shown in FIG.

【0124】図20(A)のモジュール体700Bは、
図13から図17に示したリードワイヤのモジュール体
への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化
される。更に、モジュール体700Bの交換が可能とな
りリサイクルが可能となる。
The module 700B shown in FIG.
There is no need to embed the lead wires shown in FIGS. 13 to 17 into the module. Therefore, the molding process is simplified. Further, the module 700B can be replaced, and the module 700B can be recycled.

【0125】インクカートリッジが揺れる際にインクが
容器1の上面あるいは側面に付着し、容器1の上面ある
いは側面から垂れてきたインクがアクチュエータ106
に接触することでアクチュエータ106が誤作動する可
能性がある。しかし、モジュール体700Bは液体容器
取付部360が容器1の内部に突出しているので、容器
1の上面や側面から垂れてきたインクによりアクチュエ
ータ106が誤作動しない。
When the ink cartridge is shaken, the ink adheres to the upper surface or side surface of the container 1 and the ink dripping from the upper surface or side surface of the container 1
, The actuator 106 may malfunction. However, since the liquid container mounting portion 360 of the module 700B protrudes into the container 1, the actuator 106 does not malfunction due to ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1.

【0126】また、図20(A)の実施例では、振動板
176と取付プレート350の一部のみが、容器1内の
インクと接触するように容器1に装着される。図20
(A)の実施例では、図13から図17に示したリード
ワイヤ104a、104b、404a、404b、50
4a、及び504bの電極のモジュール体への埋め込み
が不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更
に、アクチュエータ106の交換が可能となりリサイク
ルが可能となる。
In the embodiment shown in FIG. 20A, only the vibration plate 176 and a part of the mounting plate 350 are mounted on the container 1 so as to come into contact with the ink in the container 1. FIG.
In the embodiment of (A), the lead wires 104a, 104b, 404a, 404b, and 50 shown in FIGS.
The embedding of the electrodes 4a and 504b in the module body becomes unnecessary. Therefore, the molding process is simplified. Further, the actuator 106 can be replaced, and recycling can be performed.

【0127】図20(B)は、アクチュエータ106を
容器1に装着したときの実施例としてインク容器の断面
図を示す。図20(B)の実施例によるインクカートリ
ッジでは、保護部材361はアクチュエータ106とは
別体として容器1に取り付けられている。従って、保護
部材361とアクチュエータ106とはモジュールとし
て一体となっていないが、一方で、保護部材361はア
クチュエータ106にユーザーの手が触れないように保
護することができる。アクチュエータ106の前面に設
けられる孔380は、容器1の側壁に配設されている。
アクチュエータ106は、圧電層160、上部電極16
4、下部電極166、振動板176及び取付プレート3
50を含む。取付プレート350の上面に振動板176
が形成され、振動板176の上面に下部電極166が形
成されている。下部電極166の上面には圧電層160
が形成され、圧電層160の上面に上部電極164が形
成されている。したがって、圧電層160の主要部は、
上部電極164の主要部及び下部電極166の主要部に
よって上下から挟まれるように形成されている。圧電層
160、上部電極164、及び下部電極166のそれぞ
れの主要部である円形部分は、圧電素子を形成する。圧
電素子は振動板176上に形成される。圧電素子及び振
動板176の振動領域はアクチュエータが実際に振動す
る振動部である。取付プレート350には貫通孔370
が設けられている。更に、容器1の側壁には孔380が
形成されている。したがって、インクは、容器1の孔3
80及び取付プレート350の貫通孔370を介して振
動板176と接触する。容器1の孔380及び取付プレ
ート350の貫通孔370は、共にインク溜部を形成す
る。また、図20(B)の実施例では、アクチュエータ
106は保護部材361により保護されているのでアク
チュエータ106を外部との接触から保護できる。
FIG. 20B is a sectional view of an ink container as an embodiment when the actuator 106 is mounted on the container 1. In the ink cartridge according to the embodiment shown in FIG. 20B, the protection member 361 is attached to the container 1 separately from the actuator 106. Therefore, although the protection member 361 and the actuator 106 are not integrated as a module, the protection member 361 can protect the actuator 106 from being touched by a user's hand. A hole 380 provided on the front surface of the actuator 106 is provided on a side wall of the container 1.
The actuator 106 includes a piezoelectric layer 160, an upper electrode 16
4. Lower electrode 166, diaphragm 176 and mounting plate 3
50. A diaphragm 176 is provided on the upper surface of the mounting plate 350.
Are formed, and a lower electrode 166 is formed on the upper surface of the diaphragm 176. The piezoelectric layer 160 is formed on the upper surface of the lower electrode 166.
Is formed, and an upper electrode 164 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 160. Therefore, the main part of the piezoelectric layer 160 is:
The main portion of the upper electrode 164 and the main portion of the lower electrode 166 are formed so as to be sandwiched from above and below. The circular portions that are the main portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element. The piezoelectric element is formed on the vibration plate 176. The vibration area of the piezoelectric element and the vibration plate 176 is a vibration part where the actuator actually vibrates. The mounting plate 350 has a through hole 370
Is provided. Further, a hole 380 is formed in the side wall of the container 1. Therefore, the ink is supplied to the holes 3 of the container 1.
The diaphragm 176 is brought into contact with the diaphragm 176 through the through hole 370 of the mounting plate 350. The hole 380 of the container 1 and the through hole 370 of the mounting plate 350 together form an ink reservoir. In the embodiment of FIG. 20B, since the actuator 106 is protected by the protection member 361, the actuator 106 can be protected from contact with the outside.

【0128】尚、図20(A)および(B)の実施例に
おける取付プレート350に代えて、図1の基板178
を使用してもよい。
Note that, instead of the mounting plate 350 in the embodiment of FIGS. 20A and 20B, the substrate 178 of FIG.
May be used.

【0129】図20(C)はアクチュエータ106を含
むモールド構造体600を備える実施形態を示す。本実
施例では、取付構造体の1つとしてモールド構造体60
0を使用する。モールド構造体600はアクチュエータ
106とモールド部364とを有する。アクチュエータ
106とモールド部364とは一体に成形されている。
モールド部364はシリコン樹脂等の可塑性の材料によ
って成形される。モールド部364は内部にリードワイ
ヤ362を有する。モールド部364はアクチュエータ
106から延びる2本の足を有するように形成されてい
る。モールド部364はモールド部364と容器1とを
液密に固定するために、モールド部364の2本の足の
端が半球状に形成される。モールド部364はアクチュ
エータ106が容器1の内部に突出するよう容器1に装
着され、アクチュエータ106の振動部は容器1内のイ
ンクと接触する。モールド部364によって、アクチュ
エータ106の上部電極164、圧電層160、及び下
部電極166はインクから保護されている。
FIG. 20C shows an embodiment having a mold structure 600 including the actuator 106. In this embodiment, the mold structure 60 is used as one of the mounting structures.
Use 0. The mold structure 600 has the actuator 106 and the mold section 364. The actuator 106 and the mold part 364 are integrally formed.
The mold section 364 is formed of a plastic material such as a silicone resin. The mold part 364 has a lead wire 362 inside. Mold part 364 is formed to have two legs extending from actuator 106. The ends of the two legs of the mold portion 364 are formed in a hemispherical shape in order to fix the mold portion 364 and the container 1 in a liquid-tight manner. The mold part 364 is mounted on the container 1 so that the actuator 106 projects into the container 1, and the vibrating part of the actuator 106 contacts the ink in the container 1. The upper electrode 164, the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 166 of the actuator 106 are protected from the ink by the mold portion 364.

【0130】図20(C)のモールド構造体600は、
モールド部364と容器1との間にシーリング構造37
2が必要ないので、インクが容器1から漏れにくい。ま
た、容器1の外部からモールド構造体600が突出しな
い形態であるので、アクチュエータ106を外部との接
触から保護することができる。インクカートリッジが揺
れる際に、インクが容器1の上面あるいは側面に付き、
容器1の上面あるいは側面から垂れてきたインクが、ア
クチュエータ106に接触することで、アクチュエータ
106が、誤作動する可能性がある。モールド構造体6
00は、モールド部364が、容器1の内部に突出して
いるので、容器1の上面や側面から垂れてきたインクに
より、アクチュエータ106が誤作動しない。
The mold structure 600 shown in FIG.
Sealing structure 37 between mold part 364 and container 1
Since the ink 2 is not necessary, the ink hardly leaks from the container 1. Since the mold structure 600 does not protrude from the outside of the container 1, the actuator 106 can be protected from contact with the outside. When the ink cartridge shakes, the ink adheres to the upper surface or the side surface of the container 1,
When the ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1 comes into contact with the actuator 106, the actuator 106 may malfunction. Mold structure 6
In the case of 00, the actuator 106 does not malfunction due to ink dripping from the upper surface or the side surface of the container 1 because the mold portion 364 protrudes into the container 1.

【0131】図21は、図1に示したアクチュエータ1
06を用いたインクカートリッジ及びインクジェット記
録装置の実施形態を示す。複数のインクカートリッジ1
80は、それぞれのインクカートリッジ180に対応し
た複数のインク導入部182及びホルダー184を有す
るインクジェット記録装置に装着される。複数のインク
カートリッジ180は、それぞれ異なった種類、例えば
色のインクを収容する。複数のインクカートリッジ18
0のそれぞれの底面には、少なくとも音響インピーダン
スを検出する手段であるアクチュエータ106が装着さ
れている。アクチュエータ106をインクカートリッジ
180に装着することによって、インクカートリッジ1
80内のインク残量を検出することができる。
FIG. 21 shows the actuator 1 shown in FIG.
6 shows an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus using No. 06. Multiple ink cartridges 1
Reference numeral 80 denotes an ink jet recording apparatus having a plurality of ink introduction portions 182 and holders 184 corresponding to the respective ink cartridges 180. The plurality of ink cartridges 180 store inks of different types, for example, colors. Multiple ink cartridges 18
The actuator 106 as a means for detecting at least acoustic impedance is mounted on the bottom surface of each of the zeros. By mounting the actuator 106 on the ink cartridge 180, the ink cartridge 1
It is possible to detect the remaining amount of ink in 80.

【0132】図22は、インクジェット記録装置のヘッ
ド部周辺の詳細を示す。インクジェット記録装置は、イ
ンク導入部182、ホルダー184、ヘッドプレート1
86、及びノズルプレート188を有する。インクを噴
射するノズル190がノズルプレート188に複数形成
されている。インク導入部182は空気供給口181と
インク導入口183とを有する。空気供給口181はイ
ンクカートリッジ180に空気を供給する。インク導入
口183はインクカートリッジ180からインクを導入
する。インクカートリッジ180は空気導入口185と
インク供給口187とを有する。空気導入口185はイ
ンク導入部182の空気供給口181から空気を導入す
る。インク供給口187はインク導入部182のインク
導入口183にインクを供給する。インクカートリッジ
180がインク導入部182から空気を導入することに
よって、インクカートリッジ180からインク導入部1
82へのインクの供給を促す。ホルダー184は、イン
クカートリッジ180からインク導入部182を介して
供給されたインクをヘッドプレート186に連通する。
FIG. 22 shows details around the head of the ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus includes an ink introduction unit 182, a holder 184, a head plate 1
86, and a nozzle plate 188. A plurality of nozzles 190 for ejecting ink are formed on the nozzle plate 188. The ink introduction section 182 has an air supply port 181 and an ink introduction port 183. The air supply port 181 supplies air to the ink cartridge 180. The ink inlet 183 introduces ink from the ink cartridge 180. The ink cartridge 180 has an air inlet 185 and an ink supply port 187. The air inlet 185 introduces air from the air supply port 181 of the ink inlet 182. The ink supply port 187 supplies ink to the ink introduction port 183 of the ink introduction unit 182. When the ink cartridge 180 introduces air from the ink introduction unit 182, the ink cartridge 180
The supply of ink to 82 is prompted. The holder 184 communicates the ink supplied from the ink cartridge 180 via the ink introduction unit 182 to the head plate 186.

【0133】図23は、図20に示したインクカートリ
ッジ180の他の実施形態を示す。図23(A)のイン
クカートリッジ180Aは、上下方向に斜めに形成され
た底面194aにアクチュエータ106が装着されてい
る。インクカートリッジ180のインク容器194の内
部には、インク容器194の内部底面から所定の高さ
の、アクチュエータ106と直面する位置に防波壁19
2が設けられている。アクチュエータ106が、インク
容器194の上下方向に対し斜めに装着されているの
で、インクの掃けが良好になる。
FIG. 23 shows another embodiment of the ink cartridge 180 shown in FIG. In the ink cartridge 180A shown in FIG. 23A, the actuator 106 is mounted on a bottom surface 194a formed obliquely in the vertical direction. Inside the ink container 194 of the ink cartridge 180, the wave barrier 19 is located at a predetermined height from the inner bottom surface of the ink container 194 and faces the actuator 106.
2 are provided. Since the actuator 106 is mounted obliquely with respect to the vertical direction of the ink container 194, the ink can be swept well.

【0134】アクチュエータ106と防波壁192との
間には、インクで満たされた間隙が形成される。また、
防波壁192とアクチュエータ106との間隔は、毛細
管力によりインクが保持されない程度に空けられてい
る。インク容器194が横揺れしたときに、横揺れによ
ってインク容器194内部にインクの波が発生し、その
衝撃によって、気体や気泡がアクチュエータ106によ
って検出されてアクチュエータ106が誤作動する可能
性がある。防波壁192を設けることによって、アクチ
ュエータ106付近のインクの波を防ぎ、アクチュエー
タ106の誤作動を防ぐことができる。
A gap filled with ink is formed between the actuator 106 and the break wall 192. Also,
The space between the wave preventing wall 192 and the actuator 106 is so large that the ink is not held by the capillary force. When the ink container 194 rolls, a wave of ink is generated inside the ink container 194 due to the roll, and due to the impact, a gas or a bubble is detected by the actuator 106, and the actuator 106 may malfunction. By providing the wave preventing wall 192, a wave of ink near the actuator 106 can be prevented, and malfunction of the actuator 106 can be prevented.

【0135】図23(B)のインクカートリッジ180
Bのアクチュエータ106は、インク容器194の供給
口の側壁上に装着されている。インク供給口187の近
傍であれば、アクチュエータ106は、インク容器19
4の側壁又は底面に装着されてもよい。また、アクチュ
エータ106はインク容器194の幅方向の中心に装着
されることが好ましい。インクは、インク供給口187
を通過して外部に供給されるので、アクチュエータ10
6をインク供給口187の近傍に設けることにより、イ
ンクニアエンド時点までインクとアクチュエータ106
とが確実に接触する。したがって、アクチュエータ10
6はインクニアエンドの時点を確実に検出することがで
きる。
The ink cartridge 180 shown in FIG.
The B actuator 106 is mounted on the side wall of the supply port of the ink container 194. In the vicinity of the ink supply port 187, the actuator 106
4 may be mounted on the side wall or bottom surface. Further, it is preferable that the actuator 106 is mounted at the center of the ink container 194 in the width direction. The ink is supplied to the ink supply port 187.
Is supplied to the outside through the
6 is provided near the ink supply port 187 so that the ink and the actuator
And make sure contact. Therefore, the actuator 10
No. 6 can reliably detect the time of the ink near end.

【0136】更に、アクチュエータ106をインク供給
口187の近傍に設けることで、インク容器をキャリッ
ジ上のカートリッジホルダに装着する際に、インク容器
上のアクチュエータ106とキャリッジ上の接点との位
置決めが確実となる。その理由は、インク容器とキャリ
ッジとの連結において最も重要なのは、インク供給口と
供給針との確実な結合である。少しでもずれがあると供
給針の先端を痛めてしまったりあるいはOリングなどの
シーリング構造にダメージを与えてしまいインクが漏れ
出してしまうからである。このような問題点を防ぐため
に、通常インクジェットプリンタはインク容器をキャリ
ッジにマウントする時に正確な位置合わせができるよう
な特別な構造を有している。よって供給口近傍にアクチ
ュエータを配置させることにより、アクチュエータの位
置合わせも同時に確実なものとなるのである。さらに、
アクチュエータ106をインク容器194の幅方向の中
心に装着することで、より確実に位置合わせすることが
できる。インク容器が、ホルダへの装着時に幅方向中心
線を中心として軸揺動した場合に、もっともその揺れが
少ないからである。
Further, by providing the actuator 106 near the ink supply port 187, when the ink container is mounted on the cartridge holder on the carriage, the positioning between the actuator 106 on the ink container and the contact point on the carriage is ensured. Become. The most important reason for the connection between the ink container and the carriage is a reliable connection between the ink supply port and the supply needle. This is because if there is any deviation, the tip of the supply needle is damaged, or a sealing structure such as an O-ring is damaged, and the ink leaks out. In order to prevent such a problem, an ink jet printer usually has a special structure that allows accurate alignment when mounting an ink container on a carriage. Therefore, by arranging the actuator near the supply port, the positioning of the actuator can be simultaneously ensured. further,
By mounting the actuator 106 at the center in the width direction of the ink container 194, the alignment can be performed more reliably. This is because when the ink container swings around the center line in the width direction when the ink container is mounted on the holder, the swing is the least.

【0137】図24はインクカートリッジ180の更に
他の実施形態を示す。図24(A)はインクカートリッ
ジ180Cの断面図、図24(B)は図24(A)に示
したインクカートリッジ180Cの側壁194bを拡大
した断面図、及び図24(C)はその正面からの透視図
である。インクカートリッジ180Cは、半導体記憶手
段7とアクチュエータ106とが同一の回路基板610
上に形成されている。図24(B)、(C)に示すよう
に、半導体記憶手段7は回路基板610の上方に形成さ
れ、アクチュエータ106は同一の回路基板610にお
いて半導体記憶手段7の下方に形成されている。アクチ
ュエータ106の周囲を囲むように異型Oリング614
が、側壁194bに装着される。側壁194bには、回
路基板610をインク容器194に接合するためのカシ
メ部616が複数形成されている。カシメ部616によ
って回路基板610をインク容器194に接合し、異型
Oリング614を回路基板610に押しつけることで、
アクチュエータ106の振動領域がインクと接触するこ
とをできるようにしつつ、インクカートリッジの外部と
内部とを液密に保つ。
FIG. 24 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. 24A is a sectional view of the ink cartridge 180C, FIG. 24B is an enlarged sectional view of the side wall 194b of the ink cartridge 180C shown in FIG. 24A, and FIG. It is a perspective view. The ink cartridge 180C has a circuit board 610 on which the semiconductor storage means 7 and the actuator 106 are the same.
Is formed on. As shown in FIGS. 24B and 24C, the semiconductor storage means 7 is formed above the circuit board 610, and the actuator 106 is formed below the semiconductor storage means 7 on the same circuit board 610. O-ring 614 is shaped to surround the periphery of actuator 106.
Is mounted on the side wall 194b. A plurality of caulking portions 616 for joining the circuit board 610 to the ink container 194 are formed on the side wall 194b. By bonding the circuit board 610 to the ink container 194 by the caulking portion 616 and pressing the odd-shaped O-ring 614 against the circuit board 610,
The outside and inside of the ink cartridge are kept liquid-tight, while allowing the vibration area of the actuator 106 to come into contact with the ink.

【0138】半導体記憶手段7及び半導体記憶手段7付
近には端子612が形成されている。端子612は半導
体記憶手段7とインクジェット記憶装置等の外部との間
の信号の受け渡しをする。半導体記憶手段7は、例えば
EEPROMなどの書き換え可能な半導体メモリによっ
て構成されてもよい。半導体記憶手段7とアクチュエー
タ106とが同一の回路基板610上に形成さているの
で、アクチュエータ106及び半導体記憶手段7をイン
クカートリッジ180Cに取付ける際に1回の取付け工
程で済む。また、インクカートリッジ180Cの製造時
及びリサイクル時の作業工程が簡素化される。更に、部
品の点数が削減されるので、インクカートリッジ180
Cの製造コストが低減できる。
The terminal 612 is formed in the semiconductor storage means 7 and in the vicinity of the semiconductor storage means 7. The terminal 612 exchanges signals between the semiconductor storage means 7 and the outside such as an ink jet storage device. The semiconductor storage means 7 may be constituted by a rewritable semiconductor memory such as an EEPROM. Since the semiconductor storage means 7 and the actuator 106 are formed on the same circuit board 610, only one mounting step is required when mounting the actuator 106 and the semiconductor storage means 7 on the ink cartridge 180C. Further, the working process at the time of manufacturing and recycling the ink cartridge 180C is simplified. Further, since the number of parts is reduced, the ink cartridge 180
The manufacturing cost of C can be reduced.

【0139】アクチュエータ106は、インク容器19
4内のインクの消費状態を検知する。半導体記憶手段7
はアクチュエータ106が検出したインク残量などイン
クの情報を格納する。すなわち、半導体記憶手段7は検
出する際に用いられるインク及びインクカートリッジの
特性等の特性パラメータに関する情報を格納する。半導
体記憶手段7は、予めインク容器194内のインクがフ
ルのとき、すなわちインクがインク容器194内に満た
されたとき、又はエンドのとき、すなわちインク容器1
94内のインクが消費されたときの共振周波数を特性パ
ラメータの一つとして格納する。インク容器194内の
インクがフル又はエンド状態の共振周波数は、インク容
器が初めてインクジェット記録装置に装着されたときに
格納されてもよい。また、インク容器194内のインク
がフル又はエンド状態の共振周波数は、インク容器19
4の製造中に格納されてもよい。半導体記憶手段7に予
めインク容器194内のインクがフル又はエンドのとき
の共振周波数を格納し、インクジェット記録装置側で共
振周波数のデータを読出すことによりインク残量を検出
する際のばらつきを補正できるので、インク残量が基準
値まで減少したことを正確に検出することができる。
The actuator 106 is connected to the ink container 19.
4 is detected. Semiconductor storage means 7
Stores ink information such as the remaining amount of ink detected by the actuator 106. That is, the semiconductor storage means 7 stores information on characteristic parameters such as characteristics of the ink and the ink cartridge used for detection. The semiconductor storage means 7 stores the ink in the ink container 194 in advance when the ink is full, that is, when the ink is filled in the ink container 194, or when the ink is in the end, that is, when the ink
The resonance frequency when the ink in 94 is consumed is stored as one of the characteristic parameters. The resonance frequency of the full or end state of the ink in the ink container 194 may be stored when the ink container is first attached to the ink jet recording apparatus. In addition, the resonance frequency of the ink container 194 in the full or end state of the ink container
4 may be stored during manufacture. The resonance frequency when the ink in the ink container 194 is full or end is stored in advance in the semiconductor storage means 7, and the data of the resonance frequency is read out on the ink jet recording apparatus side to correct the variation in detecting the remaining ink amount. Therefore, it is possible to accurately detect that the remaining amount of ink has decreased to the reference value.

【0140】図25は、インクカートリッジ180の更
に他の実施形態を示す。図25(A)に示すインクカー
トリッジ180Dは、インク容器194の側壁194b
に複数のアクチュエータ106を装着する。図5に示し
た、一体成形された複数のアクチュエータ106を、こ
れら複数のアクチュエータ106として用いることが好
ましい。複数のアクチュエータ106は、上下方向に間
隔をおいて側壁194bに配置されている。複数のアク
チュエータ106を上下方向に間隔をおいて側壁194
bに配置することによって、インク残量を段階的に検出
することができる。
FIG. 25 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. The ink cartridge 180D shown in FIG.
Are mounted with a plurality of actuators 106. It is preferable to use a plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 as the plurality of actuators 106. The plurality of actuators 106 are arranged on the side wall 194b at intervals in the vertical direction. A plurality of actuators 106 are vertically spaced from each other by side walls 194.
By arranging it at b, the remaining amount of ink can be detected stepwise.

【0141】図25(B)に示すインクカートリッジ1
80Eは、インク容器194の側壁194bに上下方向
に長いアクチュエータ606を装着する。上下方向に長
いアクチュエータ606によって、インク容器194内
のインク残量の変化を連続的に検出することができる。
アクチュエータ606の長さは、側壁194bに高さの
半分以上の長さを有することが望ましく、図25(B)
においては、アクチュエータ606は側壁194bのほ
ぼ上端からほぼ下端までの長さを有する。
The ink cartridge 1 shown in FIG.
At 80E, an actuator 606 that is long in the vertical direction is mounted on the side wall 194b of the ink container 194. The change in the remaining amount of ink in the ink container 194 can be continuously detected by the vertically long actuator 606.
It is desirable that the length of the actuator 606 be at least half of the height of the side wall 194b.
In, the actuator 606 has a length from substantially the upper end to the substantially lower end of the side wall 194b.

【0142】図25(C)に示すインクカートリッジ1
80Fは、図25(A)に示したインクカートリッジ1
80Dと同様に、インク容器194の側壁194bに複
数のアクチュエータ106を装着し、複数のアクチュエ
ータ106の直面に所定の間隔をおいて上下方向に長い
防波壁192を備える。図5に示した、一体成形された
複数のアクチュエータ106を、これら複数のアクチュ
エータ106として用いることが好ましい。アクチュエ
ータ106と防波壁192との間には、インクで満たさ
れた間隙が形成される。また、防波壁192とアクチュ
エータ106との間隔は、毛細管力によりインクが保持
されない程度に空けられている。インク容器194が横
揺れしたときに横揺れによってインク容器194内部に
インクの波が発生し、その衝撃によって気体や気泡がア
クチュエータ106によって検出されてしまい、アクチ
ュエータ106が誤作動する可能性がある。本発明のよ
うに防波壁192を設けることによって、アクチュエー
タ106付近のインクの波立ちを防ぎ、アクチュエータ
106の誤作動を防ぐことができる。また、防波壁19
2はインクが揺動することで発生した気泡がアクチュエ
ータ106に侵入するのを防ぐ。
The ink cartridge 1 shown in FIG.
80F is the ink cartridge 1 shown in FIG.
As in the case of 80D, a plurality of actuators 106 are mounted on the side wall 194b of the ink container 194, and a wave preventing wall 192 that is long in the vertical direction is provided at a predetermined interval in the face of the plurality of actuators 106. It is preferable to use a plurality of integrally formed actuators 106 shown in FIG. 5 as the plurality of actuators 106. A gap filled with ink is formed between the actuator 106 and the break wall 192. Further, the gap between the wave preventing wall 192 and the actuator 106 is so large that the ink is not held by the capillary force. When the ink container 194 rolls, a wave of ink is generated inside the ink container 194 due to the roll, and a gas or a bubble is detected by the actuator 106 due to the impact, and the actuator 106 may malfunction. By providing the wave preventing wall 192 as in the present invention, it is possible to prevent ripples of ink near the actuator 106 and prevent the actuator 106 from malfunctioning. In addition, the breakwater wall 19
Numeral 2 prevents bubbles generated by the swinging of the ink from entering the actuator 106.

【0143】図26は、インクカートリッジ180の更
に他の実施形態を示す。図26(A)のインクカートリ
ッジ180Gは、インク容器194の上面194cから
下方に延びる複数の隔壁212を有する。それぞれの隔
壁212の下端とインク容器194の底面とは所定の間
隔が空けられているので、インク容器194の底部は連
通している。インクカートリッジ180Gは複数の隔壁
212のそれぞれによって区画された複数の収容室21
3を有する。複数の収容室213の底部は互いに連通す
る。複数の収容室213のそれぞれにおいて、インク容
器194の上面194cにはアクチュエータ106が装
着されている。図5に示した、一体成形されたアクチュ
エータ106を、これら複数のアクチュエータ106と
して用いることが好ましい。アクチュエータ106は、
インク容器194の収容室213の上面194cのほぼ
中央に配置される。収容室213の容量はインク供給口
187側が最も大きく、インク供給口187からインク
容器194の奥へ遠ざかるにつれて、収容室213の容
量が徐々に小さくなっている。したがって、アクチュエ
ータ106が配置される間隔はインク供給口187側が
広く、インク供給口187からインク容器194の奥へ
と遠ざかるにつれ、狭くなっている。
FIG. 26 shows still another embodiment of the ink cartridge 180. The ink cartridge 180G in FIG. 26A has a plurality of partition walls 212 extending downward from the upper surface 194c of the ink container 194. Since the lower end of each partition 212 and the bottom surface of the ink container 194 are spaced apart by a predetermined distance, the bottom of the ink container 194 is in communication. The ink cartridge 180G includes a plurality of storage chambers 21 partitioned by a plurality of partition walls 212, respectively.
3 The bottoms of the plurality of storage chambers 213 communicate with each other. In each of the plurality of storage chambers 213, the actuator 106 is mounted on the upper surface 194c of the ink container 194. It is preferable to use the integrally molded actuator 106 shown in FIG. 5 as the plurality of actuators 106. The actuator 106 is
The ink container 194 is disposed substantially at the center of the upper surface 194c of the storage chamber 213. The capacity of the storage chamber 213 is the largest on the ink supply port 187 side, and the capacity of the storage chamber 213 gradually decreases as the distance from the ink supply port 187 to the depth of the ink container 194 increases. Therefore, the interval at which the actuators 106 are arranged is wide on the ink supply port 187 side, and becomes narrower as the distance from the ink supply port 187 to the depth of the ink container 194 increases.

【0144】インクは、インク供給口187から排出さ
れ、空気が空気導入口185から入るので、インク供給
口187側の収容室213からインクカートリッジ18
0Gの奥の方の収容室213へとインクが消費される。
例えば、インク供給口187に最も近い収容室213の
インクが消費されて、インク供給口187に最も近い収
容室213のインクの水位が下がっている間、他の収容
室213にはインクが満たされている。インク供給口1
87に最も近い収容室213のインクが消費され尽くす
と、空気が、インク供給口187から数えて2番目の収
容室213に侵入し、2番目の収容室213内のインク
が消費され始めて、2番目の収容室213のインクの水
位が下がり始める。この時点で、インク供給室187か
ら数えて3番目以降の収容室213には、インクが満た
されている。このように、インク供給口187に近い収
容室213から遠い収容室213へと順番にインクが消
費される。
The ink is discharged from the ink supply port 187 and air enters through the air introduction port 185. Therefore, the ink cartridge 18 is discharged from the storage chamber 213 on the ink supply port 187 side.
The ink is consumed into the accommodation room 213 at the back of 0G.
For example, while the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is consumed and the water level of the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is lowered, the other storage chambers 213 are filled with ink. ing. Ink supply port 1
When the ink in the storage chamber 213 closest to 87 is exhausted, air enters the second storage chamber 213 counted from the ink supply port 187, and the ink in the second storage chamber 213 starts to be consumed. The water level of the ink in the second storage chamber 213 starts to drop. At this point, the third and subsequent storage chambers 213 counted from the ink supply chamber 187 are filled with ink. In this manner, ink is consumed in order from the storage chamber 213 near the ink supply port 187 to the storage chamber 213 far from the ink supply port 187.

【0145】このように、アクチュエータ106がそれ
ぞれの収容室213ごとにインク容器194の上面19
4cに間隔をおいて配置されているので、アクチュエー
タ106はインク量の減少を段階的に検出することがで
きる。更に、収容室213の容量が、インク供給口18
7から収容室213の奥へと徐々に小さくなっているの
で、アクチュエータ106が、インク量の減少を検出す
る時間間隔が徐々に小さくなり、インクエンドに近づく
ほど頻度を高く検出することができる。
As described above, the actuator 106 is connected to the upper surface 19 of the ink container
4C, the actuator 106 can detect a decrease in the amount of ink in a stepwise manner. Furthermore, the capacity of the storage chamber 213 is
7, the time interval at which the actuator 106 detects a decrease in the amount of ink gradually decreases, and the frequency can be increased as the actuator 106 approaches the ink end.

【0146】図26(B)のインクカートリッジ180
Hは、インク容器194の上面194cから下方に延び
る一つの隔壁212を有する。隔壁212の下端とイン
ク容器194の底面とは所定の間隔が空けられているの
で、インク容器194の底部は連通している。インクカ
ートリッジ180Hは隔壁212によって区画された2
室の収容室213a及び213bを有する。収容室21
3a及び213bの底部は互いに連通する。インク供給
口187側の収容室213aの容量はインク供給口18
7から見て奥の方の収容室213bの容量より大きい。
収容室213bの容量は、収容室213aの容量の半分
より小さいことが好ましい。
The ink cartridge 180 shown in FIG.
H has one partition 212 extending downward from the upper surface 194c of the ink container 194. Since the lower end of the partition wall 212 and the bottom surface of the ink container 194 are spaced apart from each other by a predetermined distance, the bottom of the ink container 194 is in communication. The ink cartridge 180 </ b> H is divided into two by a partition 212.
It has chamber accommodation rooms 213a and 213b. Accommodation room 21
The bottoms of 3a and 213b communicate with each other. The capacity of the storage chamber 213a on the ink supply port 187 side is
7 is larger than the capacity of the accommodation room 213b at the back.
The capacity of the accommodation room 213b is preferably smaller than half the capacity of the accommodation room 213a.

【0147】収容室213bの上面194cにアクチュ
エータ106が装着される。更に、収容室213bに
は、インクカートリッジ180Hの製造時に入る気泡を
捕らえる溝であるバッファ214が形成される。図26
(B)において、バッファ214は、インク容器194
の側壁194bから上方に延びる溝として形成される。
バッファ214はインク収容室213b内に侵入した気
泡を捕らえるので、気泡によってアクチュエータ106
がインクエンドと検出する誤作動を防止することができ
る。また、アクチュエータ106を収容室213bの上
面194cに設けることにより、インクニアエンドが検
出されてから完全にインクエンド状態になるまでのイン
ク量に対して、ドットカウンタによって把握した収容室
213aでのインクの消費状態に対応した補正をかける
ことで、最後までインクを消費することができる。更
に、収容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を
変えたりすることなどによって調節することにより、イ
ンクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えること
ができる。
The actuator 106 is mounted on the upper surface 194c of the accommodation room 213b. Further, a buffer 214 is formed in the storage chamber 213b, which is a groove for catching bubbles that enter during the manufacture of the ink cartridge 180H. FIG.
In (B), the buffer 214 includes an ink container 194.
Is formed as a groove extending upward from the side wall 194b of the upper surface.
The buffer 214 captures air bubbles that have entered the ink storage chamber 213b.
Can be prevented from being erroneously detected as being out of ink. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage chamber 213b, the amount of ink in the storage chamber 213a grasped by the dot counter can be compared with the amount of ink from the detection of the ink near end to the complete ink end state. By performing the correction corresponding to the consumption state, the ink can be consumed to the end. Further, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length and interval of the partition 212, the amount of ink that can be consumed after the detection of the ink near end can be changed.

【0148】図26(C)は、図26(B)のインクカ
ートリッジ180Iの収容室213bに多孔質部材21
6が充填されている。多孔質部材216は、収容室21
3b内の上面から下面までの全空間を埋めるように設置
される。多孔質部材216は、アクチュエータ106と
接触する。インク容器が倒れたときや、キャリッジ上で
の往復運動中に空気がインク収容室213b内に侵入し
てしまい、これがアクチュエータ106の誤作動を引き
起こす可能性がある。しかし、多孔質部材216が備え
られていれば、空気を捕らえてアクチュエータ106に
空気が入るのを防ぐことができる。また、多孔質部材2
16はインクを保持するのでインク容器が揺れることに
より、インクがアクチュエータ106にかかってアクチ
ュエータ106がインク無しをインク有りと誤検出する
のを防ぐことができる。多孔質部材216は最も容量が
小さい収容室213に設置することが好ましい。また、
アクチュエータ106を収容質213bの上面194c
に設けることにより、インクニアエンドが検出されてか
ら完全にインクエンド状態になるまでのインク量に補正
をかけ、最後までインクを消費することができる。更
に、収容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を
変えたりすることなどによって調節することにより、イ
ンクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えること
ができる。
FIG. 26 (C) shows the porous member 21 in the storage chamber 213b of the ink cartridge 180I shown in FIG. 26 (B).
6 are filled. The porous member 216 is provided in the accommodation room 21.
3b is installed so as to fill the entire space from the upper surface to the lower surface. The porous member 216 contacts the actuator 106. When the ink container falls down, or during reciprocation on the carriage, air enters the ink storage chamber 213b, which may cause the actuator 106 to malfunction. However, if the porous member 216 is provided, it is possible to catch air and prevent air from entering the actuator 106. In addition, the porous member 2
Since the ink container 16 holds the ink, the ink container shakes, so that it is possible to prevent the ink from being applied to the actuator 106 and the actuator 106 from erroneously detecting the absence of the ink as the presence of the ink. It is preferable that the porous member 216 be installed in the storage chamber 213 having the smallest capacity. Also,
The actuator 106 is mounted on the upper surface 194c of the housing material 213b.
, The amount of ink from the detection of the ink near end to the complete ink end state can be corrected, and the ink can be consumed to the end. Further, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length and interval of the partition 212, the amount of ink that can be consumed after the detection of the ink near end can be changed.

【0149】図26(D)は、図26(C)のインクカ
ートリッジ180Iの多孔質部材216が孔径の異なる
2種類の多孔質部材216A及び216Bによって構成
されているインクカートリッジ180Jを示す。多孔質
部材216Aは、多孔質部材216Bの上方に配置され
ている。上側の多孔質部材216Aの孔径は、下側の多
孔質部材216Bの孔径より大きい。もしくは、多孔質
部材216Aは、多孔質部材216Bよりも液体親和性
が低い部材で形成される。孔径の小さい多孔質部材21
6Bの方が孔径の大きい多孔質部材216Aより毛細管
力は大きいので、収容室213b内のインクが下側の多
孔室部材216Bに集まり、保持される。したがって、
一度空気がアクチュエータ106まで到達してインク無
しを検出すると、インクが再度アクチュエータに到達し
てインク有りと検出することが無い。更に、アクチュエ
ータ106から遠い側の多孔質部材216Bにインクが
吸収されることで、アクチュエータ106近傍のインク
の捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響イ
ンピーダンス変化の変化量が大きくなる。また、アクチ
ュエータ106を収容質213bの上面194cに設け
ることにより、インクニアエンドが検出されてから完全
にインクエンド状態になるまでのインク量に補正をか
け、最後までインクを消費することができる。更に、収
容室213bの容量を隔壁212の長さや間隔を変えた
りすることなどによって調節することにより、インクニ
アエンド検出後の消費可能インク量を変えることができ
る。
FIG. 26 (D) shows an ink cartridge 180J in which the porous member 216 of the ink cartridge 180I of FIG. 26 (C) is composed of two types of porous members 216A and 216B having different hole diameters. The porous member 216A is arranged above the porous member 216B. The pore size of the upper porous member 216A is larger than the pore size of the lower porous member 216B. Alternatively, the porous member 216A is formed of a member having a lower liquid affinity than the porous member 216B. Porous member 21 with small pore diameter
Since 6B has a larger capillary force than the porous member 216A having a larger pore diameter, the ink in the storage chamber 213b is collected and held in the lower porous chamber member 216B. Therefore,
Once the air reaches the actuator 106 and detects the absence of ink, the ink does not reach the actuator again to detect the presence of ink. Further, the ink is absorbed by the porous member 216B farther from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is more easily separated, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of the ink is increased. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage material 213b, the amount of ink from the detection of the ink near end to the complete ink end state can be corrected, and the ink can be consumed to the end. Further, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length and interval of the partition 212, the amount of ink that can be consumed after the detection of the ink near end can be changed.

【0150】図27は、図26(C)に示したインクカ
ートリッジ180Iの他の実施形態であるインクカート
リッジ180Kを示す断面図である。図27に示すイン
クカートリッジ180の多孔質部材216は、多孔質部
材216の下部の水平方向の断面積が、インク容器19
4の底面の方向にむけて徐々に小さくなるように圧縮さ
れ、孔径が小さくなるよう設計されている。図27
(A)のインクカートリッジ180Kは、多孔質部材2
16の下の方の孔径が小さくなるように圧縮するために
側壁にリブが設けられている。多孔質部材216下部の
孔径は圧縮されることにより、小さくなっているので、
インクは多孔質部材216下部へと集められ、保持され
る。アクチュエータ106から遠い側の多孔質部材21
6下部にインクが吸収されることで、アクチュエータ1
06近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出
するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくな
る。したがって、インクが揺れることによってインクカ
ートリッジ180K上面に装着されたアクチュエータ1
06にインクがかかっていしまい、アクチュエータ10
6が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止
することができる。
FIG. 27 is a sectional view showing an ink cartridge 180K as another embodiment of the ink cartridge 180I shown in FIG. 26C. The porous member 216 of the ink cartridge 180 shown in FIG. 27 has a horizontal cross-sectional area below the porous member 216 in the ink container 19.
4 is designed so that it is compressed so as to gradually decrease toward the bottom surface, and the hole diameter is reduced. FIG.
The ink cartridge 180K shown in FIG.
Ribs are provided on the side wall to compress the lower hole diameter of the lower part 16. Since the pore diameter at the bottom of the porous member 216 is reduced by being compressed,
The ink is collected and held at the lower part of the porous member 216. Porous member 21 farther from actuator 106
The ink is absorbed in the lower part of the actuator 6 so that the actuator 1
Ink around 06 becomes better and the amount of change in acoustic impedance when detecting the presence or absence of ink becomes larger. Therefore, the actuator 1 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180K due to the ink swaying.
06 is covered with ink and the actuator 10
6 can be prevented from erroneously detecting the absence of ink as the presence of ink.

【0151】一方、図27(B)及び図27(C)のイ
ンクカートリッジ180Lは、多孔質部材216の下部
の水平方向の断面積が、インク容器194の幅方向にお
いて、インク容器194の底面にむけて徐々に小さくな
るよう圧縮するために、収容室の水平方向の断面積がイ
ンク容器194の底面の方向にむけて徐々に小さくなっ
ている。多孔質部材216下部の孔径は圧縮されること
により、小さくなっているので、インクは多孔質部材2
16の下部へと集められ、保持される。アクチュエータ
106から遠い側の多孔質部材216Bの下部にインク
が吸収されることで、アクチュエータ106近傍のイン
クの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響
インピーダンス変化の変化量が大きくなる。したがっ
て、インクが揺れることによって、インクカートリッジ
180Lの上面に装着されたアクチュエータ106にイ
ンクがかかっていしまい、アクチュエータ106が、イ
ンク無しをインク有りと誤検出することを防止すること
ができる。
On the other hand, in the ink cartridge 180L of FIGS. 27B and 27C, the horizontal cross-sectional area of the lower portion of the porous member 216 is smaller than the bottom surface of the ink container 194 in the width direction of the ink container 194. The horizontal cross-sectional area of the storage chamber is gradually reduced toward the bottom surface of the ink container 194 in order to compress the storage container so as to be gradually reduced. Since the pore diameter at the lower portion of the porous member 216 is reduced by being compressed, the ink is
16 are collected and held at the bottom. Since the ink is absorbed in the lower portion of the porous member 216B farther from the actuator 106, the ink in the vicinity of the actuator 106 is more easily separated, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of the ink is increased. Therefore, it is possible to prevent the actuator 106 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180L from being spilled with ink due to the shaking of the ink, and the actuator 106 from erroneously detecting absence of ink as presence of ink.

【0152】図28は、アクチュエータ106を用いた
インクカートリッジの更に他の実施形態を示す。図28
(A)のインクカートリッジ220Aは、インクカート
リッジ220Aの上面から下方へと延びるように設けら
れた第1の隔壁222を有する。第1の隔壁222の下
端とインクカートリッジ220Aの底面との間には所定
の間隔が空けられているので、インクは、インクカート
リッジ220Aの底面を通じてインク供給口230へ流
入できる。第1の隔壁222よりインク供給口230側
には、インクカートリッジ220Aの底面より上方に延
びるように第2の隔壁224が、形成されている。第2
の隔壁224の上端とインクカートリッジ220A上面
との間には所定の間隔が空けられているので、インク
は、インクカートリッジ220Aの上面を通じてインク
供給口230へ流入できる。
FIG. 28 shows still another embodiment of the ink cartridge using the actuator 106. FIG.
The ink cartridge 220A of (A) has a first partition 222 provided so as to extend downward from the upper surface of the ink cartridge 220A. Since a predetermined space is provided between the lower end of the first partition wall 222 and the bottom surface of the ink cartridge 220A, ink can flow into the ink supply port 230 through the bottom surface of the ink cartridge 220A. On the ink supply port 230 side from the first partition 222, a second partition 224 is formed so as to extend above the bottom surface of the ink cartridge 220A. Second
A predetermined distance is provided between the upper end of the partition 224 and the upper surface of the ink cartridge 220A, so that the ink can flow into the ink supply port 230 through the upper surface of the ink cartridge 220A.

【0153】第1の隔壁222によって、インク供給口
230から見て、第1の隔壁222の奥の方に第1の収
容室225aが形成される。一方、第2の隔壁224に
よって、インク供給口230から見て第2の隔壁224
の手前側に第2の収容室225bが形成される。第1の
収容室225aの容量は、第2の収容室225bの容量
より大きい。第1の隔壁222及び第2の隔壁224の
間に、毛管現象を起こせるだけの間隔が空けられること
により、毛管路227が形成される。したがって、第1
の収容室225aのインクは、毛管路227の毛細管力
により、毛管路227に集められる。そのため、気体や
気泡が第2の収容室225bへ混入するのを防止するこ
とができる。また、第2の収容室225b内のインクの
水位は、安定的に徐々に下降できる。インク供給口23
0から見て、第1の収容室225aは、第2の収容室2
25bより奥に形成されているので、第1の収容室22
5aのインクが消費された後、第2の収容室225bの
インクが消費される。
The first partition 222 forms a first storage chamber 225 a at the back of the first partition 222 when viewed from the ink supply port 230. On the other hand, the second partition 224 is viewed from the ink supply port 230 by the second partition 224.
A second storage chamber 225b is formed in front of the second storage chamber 225b. The capacity of the first storage chamber 225a is larger than the capacity of the second storage chamber 225b. Capillary paths 227 are formed between the first partition wall 222 and the second partition wall 224 by providing an interval sufficient to cause capillary action. Therefore, the first
Is collected in the capillary channel 227 by the capillary force of the capillary channel 227. Therefore, it is possible to prevent gas and bubbles from entering the second storage chamber 225b. Further, the water level of the ink in the second storage chamber 225b can be stably gradually lowered. Ink supply port 23
0, the first accommodation room 225a is the second accommodation room 2
25b, the first storage chamber 22
After the ink in 5a is consumed, the ink in the second storage chamber 225b is consumed.

【0154】インクカートリッジ220Aのインク供給
口230側の側壁、すなわち第2の収容室225bのイ
ンク供給口230側の側壁には、アクチュエータ106
が装着されている。アクチュエータ106は、第2の収
容室225b内のインクの消費状態を検知する。アクチ
ュエータ106を、第2の収容室225bの側壁に装着
することによって、インクエンドにより近い時点でのイ
ンク残量を安定的に検出することができる。更に、アク
チュエータ106を第2の収容室225bの側壁に装着
する高さを変えることにより、どの時点でのインク残量
をインクエンドにするかを、自由に設定することができ
る。毛管路227によって第1の収容室225aから第
2の収容室225bへインクが供給されることにより、
アクチュエータ106は、インクカートリッジ220A
の横揺れによるインクの横揺れの影響を受けないので、
アクチュエータ106は、インク残量を確実に測定でき
る。更に、毛管路227が、インクを保持するので、イ
ンクが第2の収容室225bから第1の収容室225a
へ逆流するのを防ぐ。
The side wall of the ink cartridge 220A on the ink supply port 230 side, that is, the side wall of the second storage chamber 225b on the ink supply port 230 side is provided.
Is installed. The actuator 106 detects a state of ink consumption in the second storage chamber 225b. By mounting the actuator 106 on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to stably detect the remaining amount of ink at a point closer to the ink end. Further, by changing the height at which the actuator 106 is mounted on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to freely set the time when the remaining amount of the ink reaches the ink end. By supplying ink from the first storage chamber 225a to the second storage chamber 225b by the capillary channel 227,
The actuator 106 includes an ink cartridge 220A
Because the ink is not affected by the roll of the ink,
The actuator 106 can reliably measure the remaining amount of ink. Further, since the capillary channel 227 holds the ink, the ink flows from the second storage chamber 225b to the first storage chamber 225a.
Prevent backflow to

【0155】インクカートリッジ220Aの上面には、
逆止弁228が設けられている。逆止弁228によっ
て、インクカートリッジ220Aが横揺れしたときに、
インクがインクカートリッジ220A外部に漏れるのを
防ぐことができる。更に、逆止弁228をインクカート
リッジ220Aの上面に設置することで、インクのイン
クカートリッジ220Aからの蒸発を防ぐことができ
る。インクカートリッジ220A内のインクが消費され
て、インクカートリッジ220A内の負圧が逆止弁22
8の圧力を越えると、逆止弁228が開いて、インクカ
ートリッジ220Aに空気を吸入し、その後閉じてイン
クカートリッジ220A内の圧力を一定に保持する。
On the upper surface of the ink cartridge 220A,
A check valve 228 is provided. When the ink cartridge 220A rolls by the check valve 228,
Ink can be prevented from leaking out of the ink cartridge 220A. Further, by installing the check valve 228 on the upper surface of the ink cartridge 220A, evaporation of ink from the ink cartridge 220A can be prevented. The ink in the ink cartridge 220A is consumed, and the negative pressure in the ink cartridge 220A is reduced by the check valve 22.
When the pressure exceeds 8, the check valve 228 opens to draw air into the ink cartridge 220A, and then closes to keep the pressure inside the ink cartridge 220A constant.

【0156】図28(C)及び(D)は、逆止弁228
の詳細の断面を示す。図28(C)の逆止弁228は、
ゴムにより形成された羽根232aを有する弁232を
有する。インクカートリッジ220の外部との通気孔2
33が、羽根232aに対向してインクカートリッジ2
20に設けられる。羽根232aによって、通気孔23
3が、開閉される。逆止弁228は、インクカートリッ
ジ220内のインクが減少し、インクカートリッジ22
0内の負圧が逆止弁228の圧力を越えると、羽根23
2aが、インクカートリッジ220の内側に開き、外部
の空気をインクカートリッジ220内に取り入れる。図
28(D)の逆止弁228は、ゴムにより形成された弁
232とバネ235とを有する。逆止弁228は、イン
クカートリッジ220内の負圧が逆止弁228の圧力を
越えると、弁232が、バネ235を押圧して開き、外
部の空気をインクカートリッジ220内に吸入し、その
後閉じてインクカートリッジ220内の負圧を一定に保
持する。
FIGS. 28C and 28D show the check valve 228.
3 shows a cross section of the detail. The check valve 228 in FIG.
It has a valve 232 having vanes 232a formed of rubber. Vent hole 2 with the outside of ink cartridge 220
The ink cartridge 2 faces the blade 232a.
20. The blades 232a allow the ventilation holes 23
3 are opened and closed. The check valve 228 serves to reduce the amount of ink in the ink cartridge 220 and
When the negative pressure within zero exceeds the pressure of the check valve 228, the blade 23
2a opens inside the ink cartridge 220 and takes in external air into the ink cartridge 220. The check valve 228 in FIG. 28D has a valve 232 and a spring 235 formed of rubber. When the negative pressure in the ink cartridge 220 exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 opens by pressing the spring 235, sucks external air into the ink cartridge 220, and then closes. Thus, the negative pressure in the ink cartridge 220 is kept constant.

【0157】図28(B)のインクカートリッジ220
Bは、図28(A)のインクカートリッジ220Aにお
いて逆止弁228を設ける代わりに第1の収容室225
aに多孔質部材242を配置している。多孔質部材24
2は、インクカートリッジ220B内のインクを保持す
ると共に、インクカートリッジ220Bが横揺れしたと
きに、インクがインクカートリッジ220Bの外部へ漏
れるのを防ぐ。
The ink cartridge 220 shown in FIG.
B shows the first storage chamber 225 instead of providing the check valve 228 in the ink cartridge 220A of FIG.
The porous member 242 is arranged at a. Porous member 24
2 holds the ink in the ink cartridge 220B and prevents the ink from leaking out of the ink cartridge 220B when the ink cartridge 220B sways.

【0158】以上、キャリッジに装着される、キャリッ
ジと別体のインクカートリッジにおいて、インクカート
リッジ又はキャリッジにアクチュエータ106を装着す
る場合について述べたが、キャリッジと一体化され、キ
ャリッジと共に、インクジェット記録装置に装着される
インクタンクにアクチュエータ106を装着してもよ
い。更に、キャリッジと別体の、チューブ等を介して、
キャリッジにインクを供給するオフキャリッジ方式のイ
ンクタンクにアクチュエータ106を装着してもよい。
またさらに、記録ヘッドとインク容器とが一体となって
交換可能に構成されたインクカートリッジに、本発明の
アクチュエータを装着してもよい。
As described above, the case where the actuator 106 is mounted on the ink cartridge or the carriage in the ink cartridge separate from the carriage, which is mounted on the carriage, has been described. The actuator 106 may be mounted on the ink tank to be used. Furthermore, through a tube or the like separate from the carriage,
The actuator 106 may be mounted on an off-carriage type ink tank that supplies ink to the carriage.
Further, the actuator of the present invention may be mounted on an ink cartridge in which the recording head and the ink container are integrally exchangeable.

【0159】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
As described above, the present invention has been described using the embodiments. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It should be noted that such modified or improved embodiments may be included in the technical scope of the present invention.
It is clear from the description of the claims.

【0160】[0160]

【発明の効果】本発明の圧電装置、モジュール体、液体
容器、及びインクカートリッジは、液体の残量を正確に
検出でき、かつ複雑なシール構造が不要である。更に、
本発明の圧電装置、モジュール体、液体容器、及びイン
クカートリッジは、安価に製造でき、液体容器への実装
性もよい。
The piezoelectric device, module, liquid container, and ink cartridge of the present invention can accurately detect the remaining amount of liquid and do not require a complicated sealing structure. Furthermore,
The piezoelectric device, the module, the liquid container, and the ink cartridge of the present invention can be manufactured at low cost and have good mountability to the liquid container.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】アクチュエータ106の詳細を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing details of an actuator 106. FIG.

【図2】アクチュエータ106の周辺およびその等価回
路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the periphery of an actuator 106 and its equivalent circuit.

【図3】インクの密度とアクチュエータ106によって
検出されるインクの共振周波数との関係を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between ink density and a resonance frequency of ink detected by an actuator 106.

【図4】アクチュエータ106の逆起電力波形を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a back electromotive force waveform of the actuator 106.

【図5】アクチュエータ106の他の実施形態を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the actuator 106.

【図6】図5に示したアクチュエータ106の一部分の
断面を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a cross section of a part of the actuator 106 shown in FIG. 5;

【図7】図6に示したアクチュエータ106の全体の断
面を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the entire actuator 106 shown in FIG. 6;

【図8】図5に示したアクチュエータ106の製造方法
を示す図である。
8 is a diagram illustrating a method of manufacturing the actuator 106 illustrated in FIG.

【図9】本発明のインクカートリッジの更に他の実施形
態を示す図である。
FIG. 9 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge of the present invention.

【図10】貫通孔1cの他の実施形態を示す図である。FIG. 10 is a view showing another embodiment of the through hole 1c.

【図11】アクチュエータ660の他の実施形態を示す
図である。
FIG. 11 is a view showing another embodiment of an actuator 660.

【図12】アクチュエータ670の更に他の実施形態を
示す図である。
FIG. 12 is a view showing still another embodiment of an actuator 670.

【図13】モジュール体100を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing the module body 100.

【図14】図13に示したモジュール体100の構成を
示す分解図である。
FIG. 14 is an exploded view showing the configuration of the module 100 shown in FIG.

【図15】モジュール体100の他の実施形態を示す図
である。
FIG. 15 is a view showing another embodiment of the module body 100.

【図16】図15に示したモジュール体100の構成を
示す分解図である。
FIG. 16 is an exploded view showing the configuration of the module 100 shown in FIG.

【図17】モジュール体100の更に他の実施形態を示
す図である。
FIG. 17 is a view showing still another embodiment of the module body 100.

【図18】図13に示したモジュール体100をインク
容器1に装着した断面の例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a cross section in which the module body 100 shown in FIG.

【図19】モジュール体100の更に他の実施形態を示
す図である。
FIG. 19 is a view showing still another embodiment of the module body 100.

【図20】モジュール体100の更に他の実施形態を示
す図である。
FIG. 20 is a view showing still another embodiment of the module body 100.

【図21】図1および図2に示したアクチュエータ10
6を用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録
装置の実施形態を示す図である。
FIG. 21 is an actuator 10 shown in FIGS. 1 and 2
6 is a diagram showing an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus using No. 6; FIG.

【図22】インクジェット記録装置の詳細を示す図であ
る。
FIG. 22 is a diagram illustrating details of an inkjet recording apparatus.

【図23】図22に示したインクカートリッジ180の
他の実施形態を示す図である。
FIG. 23 is a view showing another embodiment of the ink cartridge 180 shown in FIG.

【図24】インクカートリッジ180の更に他の実施形
態を示す図である。
FIG. 24 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180.

【図25】インクカートリッジ180の更に他の実施形
態を示す図である。
FIG. 25 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180.

【図26】インクカートリッジ180の更に他の実施形
態を示す図である。
FIG. 26 is a view showing still another embodiment of the ink cartridge 180.

【図27】図26(C)に示したインクカートリッジ1
80の他の実施形態を示す図である。
FIG. 27 is an ink cartridge 1 shown in FIG.
FIG. 28 illustrates another embodiment of the present invention.

【図28】モジュール体100を用いたインクカートリ
ッジの更に他の実施形態を示す図である。
FIG. 28 is a view showing still another embodiment of an ink cartridge using the module body 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 41/18 101D (72)発明者 碓井 稔 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA24 EA29 EB20 EB38 EB45 EB51 FA10 KB05 KB08 KC02 KC11 KC13 KC22 KC27 KD06 2F014 AA01 AA07 AB01 AB02 AB03 CB01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 41/18 101D (72) Inventor Minoru Usui 3-5-3 Yamato, Suwa-shi, Nagano Pref. Seiko Epson Corporation F term (reference) 2C056 EA24 EA29 EB20 EB38 EB45 EB51 FA10 KB05 KB08 KC02 KC11 KC13 KC22 KC27 KD06 2F014 AA01 AA07 AB01 AB02 AB03 CB01

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体容器に装着され、該液体容器内の液
体の消費状態を検知する圧電装置であって、 前記圧電装置は、圧電体素子の変形によって振動が発生
する振動部を有し、 該振動部がその中心に対して対称な形状を有することを
特徴とする圧電装置。
1. A piezoelectric device mounted on a liquid container and detecting a consumption state of a liquid in the liquid container, wherein the piezoelectric device has a vibrating portion that generates vibration by deformation of a piezoelectric element, A piezoelectric device, wherein the vibrating portion has a symmetrical shape with respect to the center.
【請求項2】 前記圧電装置の前記振動部が、ほぼ円形
の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の圧電
装置。
2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the vibrating portion of the piezoelectric device has a substantially circular shape.
【請求項3】 前記圧電装置が、 圧電層、 該圧電層の上面に設けられた上部電極、 前記圧電層の下面に設けられた下部電極、及び上面が前
記下部電極と接し、下面の一部が前記液体容器内の前記
液体と接触する振動板を備え、 前記振動部は、前記圧電層、前記上部電極、前記下部電
極、及び前記振動板のそれぞれの少なくとも一部を含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電装置。
3. The piezoelectric device, comprising: a piezoelectric layer; an upper electrode provided on an upper surface of the piezoelectric layer; a lower electrode provided on a lower surface of the piezoelectric layer; Comprises a vibrating plate that comes into contact with the liquid in the liquid container, wherein the vibrating part includes at least a part of each of the piezoelectric layer, the upper electrode, the lower electrode, and the vibrating plate. The piezoelectric device according to claim 1.
【請求項4】 前記圧電層、前記上部電極、及び前記下
部電極のそれぞれの主部が、前記振動部とほぼ同心円の
円形の形状であることを特徴とする請求項3に記載の圧
電装置。
4. The piezoelectric device according to claim 3, wherein each of the main parts of the piezoelectric layer, the upper electrode, and the lower electrode has a circular shape that is substantially concentric with the vibrating part.
【請求項5】 前記圧電装置は、 上面が前記振動板の前記液体と接触する前記下面側と接
し、下面が前記液体容器内の前記液体と接触する基板を
更に備え、 前記基板が、前記振動部に面する位置に前記液体と接触
する空洞を有することを特徴とする請求項3に記載の圧
電装置。
5. The piezoelectric device further includes a substrate having an upper surface in contact with the lower surface of the vibration plate in contact with the liquid, and a lower surface in contact with the liquid in the liquid container. The piezoelectric device according to claim 3, further comprising a cavity in contact with the liquid at a position facing the portion.
【請求項6】 前記空洞が、前記振動部とほぼ同心円の
円形状であることを特徴とする請求項5に記載の圧電装
置。
6. The piezoelectric device according to claim 5, wherein the cavity has a circular shape substantially concentric with the vibrating portion.
【請求項7】 前記残留振動による前記振動板の変形
が、前記基板の変形よりも大きいことを特徴とする請求
項5に記載の圧電装置。
7. The piezoelectric device according to claim 5, wherein the deformation of the diaphragm due to the residual vibration is larger than the deformation of the substrate.
【請求項8】 前記振動部の振動の節が、前記空洞の外
周部付近に位置することを特徴とする請求項5に記載の
圧電装置。
8. The piezoelectric device according to claim 5, wherein a node of the vibration of the vibrating portion is located near an outer peripheral portion of the cavity.
【請求項9】 前記圧電装置は、 上面が前記振動板の前記液体と接触する前記下面側と接
し、下面が前記液体容器の内側を向く取付部材を更に備
え、 前記取付部材が、前記振動部の中心部に開口を有するこ
とを特徴とする請求項3に記載の圧電装置。
9. The piezoelectric device further comprises: a mounting member having an upper surface in contact with the lower surface of the vibration plate in contact with the liquid, and a lower surface facing the inside of the liquid container. 4. The piezoelectric device according to claim 3, wherein the piezoelectric device has an opening at a center portion thereof.
【請求項10】 前記圧電装置が、前記振動部近傍の音
響インピーダンスの変化を検知することにより前記液体
容器内の液体の消費状態を検知することを特徴とする請
求項1に記載の圧電装置。
10. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the piezoelectric device detects a state of consumption of the liquid in the liquid container by detecting a change in acoustic impedance near the vibrating portion.
【請求項11】 前記圧電装置が、前記振動部に残留す
る残留振動によって発生する逆起電力に基づいて前記音
響インピーダンスの変化を検知し、前記液体容器内の液
体の消費状態を検知することを特徴とする請求項10に
記載の圧電装置。
11. The method according to claim 11, wherein the piezoelectric device detects a change in the acoustic impedance based on a back electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibrating portion, and detects a consumption state of the liquid in the liquid container. The piezoelectric device according to claim 10, wherein:
【請求項12】 該振動部が、振動の共振モードにおい
て低次の共振モードに単一のピークが出現する振動を発
生すること特徴とする請求項1に記載の圧電装置。
12. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the vibrating section generates a vibration in which a single peak appears in a low-order resonance mode in a vibration resonance mode.
【請求項13】 請求項1乃至12記載の圧電装置が装
着されたことを特徴とする液体容器。
13. A liquid container to which the piezoelectric device according to claim 1 is mounted.
【請求項14】 請求項1乃至12記載の圧電装置と、 前記圧電装置を前記液体容器に取付けるための、前記圧
電装置と一体化された取付構造体とを備えたことを特徴
とするモジュール体。
14. A module, comprising: the piezoelectric device according to claim 1; and a mounting structure integrated with the piezoelectric device for mounting the piezoelectric device to the liquid container. .
【請求項15】 前記取付構造体が、前記液体容器の内
部へ張り出す張り出し部を含み、前記張り出し部の中心
線上に前記振動部の中心が配置されたことを特徴とする
請求項14に記載のモジュール体。
15. The mounting structure according to claim 14, wherein the mounting structure includes a projecting portion projecting into the inside of the liquid container, and a center of the vibrating portion is arranged on a center line of the projecting portion. Module body.
【請求項16】 前記張り出し部が、円筒形であること
を特徴とする請求項15に記載のモジュール体。
16. The module according to claim 15, wherein the overhang is cylindrical.
【請求項17】 前記圧電装置の前記上部電極及び前記
下部電極と電気的に接続する端子を更に備えたことを特
徴とする請求項16に記載のモジュール体。
17. The module according to claim 16, further comprising terminals electrically connected to the upper electrode and the lower electrode of the piezoelectric device.
【請求項18】 請求項14乃至17に記載のモジュー
ル体が装着されたことを特徴とする液体容器。
18. A liquid container to which the module according to claim 14 is mounted.
【請求項19】 請求項13または18に記載の液体容
器にインクジェット記録装置に供給するインクを収容し
たことを特徴とするインクカートリッジ。
19. An ink cartridge comprising the liquid container according to claim 13 and ink to be supplied to an ink jet recording apparatus.
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