液体检测装置、液体容器及检测模块制造方法及图纸

一种液体检测装置、液体容器及安装模块体，该液体检测装置固定在液体容器上，用于检测液体容器内所容纳的液体的消耗状态，该液体检测装置包括：一个包括压电元件的振动部；至少一个与所述振动部电连接的电极；一底板，所述振动部和所述电极设置在该底板上，所述底板包括一个空腔，该空腔设置在面对振动部的位置上，所述空腔与所述液体容器内容纳的液体相接触；所述空腔的深度小于所述空腔最狭处宽度。本发明专利技术能精确地检测液体的消耗状态。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有压电装置的液体容器，压电装置通过检测声阻抗变化，其中特别是检测共振频率的变化，来检测容纳在液体容器内的液体的消耗状态。更详细地说，本专利技术涉及设置在喷墨打印机上适用的墨盒上的/用于检测墨盒内墨的消耗状态的压电装置及其安装模块体，该喷墨打印机是这样进行印刷的，即由压力发生装置使压力发生室内的墨与印刷数据相对应地加压，从喷嘴口排出墨而实现印刷的。
技术介绍
下面，举例说明作为适合于本专利技术的液体容器的安装于喷墨打印机上的墨盒。通常，喷墨打印机包括装载喷墨式打印头的滑架和容纳经流路向打印头供给的墨的墨箱，并可作连续印刷作业；上述喷墨打印头具有对压力发生室加压的压力发生器和使增压后的墨从喷嘴开口以墨滴状流出的喷嘴开口。一般的墨盒构造是在墨被消耗掉时，为便于用户简单更换而呈可装拆的盒状结构。目前，对墨盒内墨消耗的管理方法有以下两种一是用软件对打印头上墨滴喷射次数和打印头的维修而吸收的墨量累加计算，通过计算对墨消耗进行管理；其二是通过在墨盒上安装直接检测液面用的两根电极，检测墨实际消耗到规定量的时间的方法。然而，利用软件来累计墨滴流出次数和吸收墨量，以计算的方式管理墨消耗的方法存在的问题是由于使用环境的不同，如使用室内大气的温度和湿度的高低，墨盒开封后待用时间的长短，用户方使用频率的不同等，墨盒内压力和墨粘度发生了变化，理论上计算出的墨消耗量和实际消耗量之间产生不可忽视的误差。而且，另一个问题是同一个墨盒取下一次，再安装时，累加的墨滴数一旦调零，就很难知道实际墨的残量。另一方面，用电极调节墨消耗时间的方法进行管理，因为能够检测出墨的实际消耗，所以控制墨残量的可靠性很高。但是，由此而导致的问题是为了检测出墨液面，墨必须是导电的，于是就限定了可用墨的种类，且电极和墨盒间的液体密封构造太复杂。此外，还存在的问题是导电材料通常使用导电性好，耐腐蚀性高的贵重金属，因此，墨盒制造成本高。此外，因为必须把两根电极分别安装在墨盒的不同部位上，造成制造步骤繁多，结果也是导致制造成本的增加。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术目的在于提供一种能够正确检测出液体的消耗状态，而且不需要复杂的密封构造的液体检测用压电装置。本专利技术目的是提供一种利用液体检测用压电装置，能够正确检测墨消耗状态，而且不需要复杂密封构造的墨盒。本专利技术目的是提供一种能够正确检测液体消耗状态的检测装置。本专利技术目的是提供一种能够正确检测墨消耗状态，而且不需要复杂密封构造的液体检测用安装模块体。本专利技术目的是提供一种能够正确检测墨消耗状态，而且不需要复杂密封构造的液体容器。根据本专利技术的一个方面，提供了一个压电装置，固定在液体容器上，用于检测液体容器内所容纳的液体的消耗状态，包括一个通过使压电元件变形而产生振动的振动部，其是以其自身中心对称的振动部。此外，该压电装置的振动部基本为圆形。且，压电装置包括一个压电层；压电层上表面设有上部电极；压电层下表面设有下部电极；和一个振动板，振动板具有与下部电极接触的第一表面和第二表面，第二表面的局部与液体容器内的液体接触，其中，至少部分压电层，下部电极和振动板构成振动部。此外，优选该压电层的每个主要部分都分别与振动部是一致的同心圆。此外，优选该压电层有上表面和下表面的底板，其上表面接触振动板的下表面，其下表面接触容纳在液体容器中的液体容纳的液体。优选该空腔是和振动部大体一致的同心圆。此外，振动板的变形是由于其残余的振动大于底板的残留振动所致的。振动部的振动边缘位于空腔的外表面附近。优选该压电装置还包括安装部件，该安装部件有一与振动板的下表面接触的上表面和面对液体容器内部下表面的下表面，安装部件具有与振动部的中心对应的开口。此外，优选将液体容器安装在压电装置之上。根据本专利技术的另一方面，模块优选包括压电装置；并且一个安装结构与压电装置形成一体并用于将液体检测装置安装到液体容器上。该安装结构包括一个向液体容器内部突出的凸部，并且振动部的中心可以被设计在凸部的中心线上。此外，该凸部可以是圆形的。它还可以包括一个为压电装置的上部电极和下部电极提供驱动信号的终端。此外，优选液体容器安装在模块之上。此外，液体容器也可以是为喷墨打印机储备墨的墨盒。根据本专利技术的另一方面，提供一个安装在液体容器上的压电装置，用于检测液体容器中所包含的液体的消耗状态，包括一个产生振动的振动部，该振动部包括一个表面接触液体容器中的液体的振动板；振动板的另一个表面装置了下部电极；一个压电层，该压电层设置在下部电极上，通过压电环境中产生的振荡来使振动板振动；一个装置在压电层上的上部电极，其中，振动部得以形成，以至于压电层覆盖了下部电极，上部电极覆盖了下部电极，并且压电层要从上部电极中伸出。此外，压电装置还包括有上表面和下表面的底板，其上表面接触振动板的下表面，其下表面接触容纳在液体容器内的液体，且底板包括一个空腔，该空腔接触振动板的振动部分内的液体，此外，优选该空腔的面积大于下部电极的面积。由于残留振动使得振动板的柔顺性大于底板。产生压电效应的压电层的面积基本上与下部电极的面积相同。上部电极，压电层和下部电极各自包含的主要部分是比较可取的长方形。上部电极，压电层和下部电极各自包含的主要部分可以是圆形的。空腔基本上为圆形，并且其半径与其深度之比大于3π/8。压电装置根据在振动部附近的声阻抗的变化检测液体容器中的消耗状态。在压电装置中，由于压电层的振动引起的残留振动产生了反向电动势，而且，液体容器中的液体可以通过阻抗的变化来检测。此外，将液体容器安装在压电装置上是比较合理的。根据本专利技术的另外一个方面，提供一个模块，该模块安装在液体容器之上，是用来检测液体容器中的液体的消耗状态的，包括一个通过振动后的残余的振动来产生反向电动势来检测液体消耗状态的压电装置；与压电装置形成一体的安装结构，其中压电装置包括一个振动板，其一个表面与液体容器中的液体接触；而另一个表面上安装着一个下部电极；下部电极上安装着一个压电层；压电层上安装着上部电极，其中优选压电层安装的可以覆盖下部电极，上部电极覆盖着下部电极，并且压电层要伸出上部电极。此外，安装结构使得上表面与振动的下表面侧相接触，而该振动与液体接触，下表面有一个与液体容器中的液体接触的安装板，而该安装板在位于振动板的振动的位置上有一个能接触到液体的空腔。此外，优选空腔的面积大于下部电极的面积是比较可行的。合理的是该空腔基本上是圆形的，而且其半径与其自身的深度比要大于3π/8。模块的安装结构在其中心可以有一个开口，而压电装置可以安装在该开口内。此外，开口的面积应大于压电层的产生压电效应的部分。此外，压电装置可以处于分离的状态。此外，优选在液体容器的内部可以安置上模块。在优选的实施例中，提供了一个容纳液体的液体容器，一个液体检测装置安装在液体容器上，一个用于检测液体容器中的液体的消耗状态的安装模块。液体检测装置包括一个压电元件，而且该压电元件根据电能量与振动能量之间的转化来输出与液体消耗状态一致的信号。压电元件安装在底板上。尤其是，底板上有一个开放的空腔。该开放的空腔处于压电元件相对的位置，可以与液体容器的内部相通。优选该开放的空腔处于与墨容器的内部直接相对的位置，可以与墨容器的内部相通。当液体消耗状态还没有变化的时候，开口空腔的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体检测装置，其固定在液体容器上，用于检测液体容器内所容纳的液体的消耗状态，该液体检测装置包括：一个包括压电元件的振动部；至少一个与所述振动部电连接的电极；一底板，所述振动部和所述电极设置在该底板上，所述底板包括 一个空腔，该空腔设置在面对振动部的位置上，所述空腔与所述液体容器内容纳的液体相接触；其中，所述空腔的深度小于所述空腔最狭处宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：碓井稔，田宪儿，金谷宗秀，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]