一种半导体器件、利用它的墨水罐、喷墨记录设备及调压方法技术

技术编号:3217362 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种固体半导体器件包括用于转换外供能量的能量转换装置和用能量转换装置转换后的能量操作的操作装置。能量转换装置以无接触方式转换从外面供给器件的能量为电功率。操作装置包括;用能量转换装置得到的电功率激励的信息采集装置;识别装置,信息存储装置;和信息传递装置。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体器件,它有转换外部输入的能量并与外部交换有关指定操作的性能或信息的功能,还具有显示交换内容的功能。本专利技术还涉及设有这种半导体器件的墨水罐,喷墨盒和喷墨记录设备。本专利技术还涉及制造这种半导体器件的方法,这种半导体器件具有转换外部输入的能量并与外部交换有关指定操作的性能或信息的功能,还具有显示交换内容的功能。本专利技术还涉及利用所述半导体器件的通信系统,调节压力的方法,保密系统和存储元件。在我们周围的环境下有许多设备和装置在检测环境信息,然后,判断这些检测结果并操作。例如,用冷凝器检测当前的环境温度,并将检测到的温度与预定的温度比较。之后,当温度低于预定温度时,或相反,检测到的温度高于预定温度时,其中所包含的器件进行加热操作或冷却操作。用常规的设备,元件等来构筑这种器件是比较容易的。但是,由于设备空间的限制而无法保证获取足够的空间,而要考虑的环境信息又不只是温度,还有其他方面。要根据环境信息立即作出判断,并执行指定的操作,这时要构筑元件就太困难了。在这方面有很多要求,但是,现状是存在包括上述内容在内的各种限制,目前还无法满足这些要求。近年来,即使在很多工业领域得到广泛应用的微型器件,也还有大量的研究和开发项目尚未完成,要想使它的进入实用阶段还要进行大量的研究。现在,就利用微型器件的领域中所需的具体实例而言,会涉及到记录领域。当前,用各种印刷系统来印刷各种图像。例如,用诸如个人计算机的数据处理设备和印刷装置连接,来构成这种印刷系统。之后,印刷装置在例如印刷纸的记录介质上输出已由数据处理设备处理过的印刷数据。印刷装置用于这种印刷系统时,市场上有用各种记录方法的各种设备。这些类型的记录方法中,所谓的喷墨打印法最有用。因为,这种记录方法是非击打式的,记录时几乎不产生噪声,不需特别的任何固定处理就能在普通纸上高速记录。喷墨打印是其上安装有记录头的喷墨盒按印刷方向移动,同时,墨水从安装在喷墨打印头上(以下为了简化,有时就叫做打印头)的多个喷嘴释放出来。这样,用点图方式在记录纸页上印出图像。用于记录的释放的墨水装在墨水罐中,墨水经供墨通道提供给打印头。如果墨水罐中不再装有要供给的墨水,不仅不能形成图像,而且,在某些情况下还会损坏打印头。因此,为了检测墨水罐中剩余的墨水,已提出了各种检测墨水罐中的墨水剩余量的墨水剩余量检测装置。例如,图1所示的,日本特许公开6-143607披露的结构中,装不导电的墨水的墨水罐701的底侧的内表面上,设有两个(一对)电极702,之后,设置浮在墨水罐701中的墨水中的浮子703,浮子703有与电极702相对设置的电极704。两个电极分别连接到检测两个电极的导电状况的检测部分(没画)上。之后,在检测两个电极的导电状况时,公布指示墨水罐701中的墨水不多了的墨水剩余量误差,并暂停喷墨记录头705的操作。而且,按日本特许公报ND-2947245的说明书。披露了喷墨打印机用的喷墨盒805,喷墨盒805的结构是,它的下部构成朝向底面的漏斗形,同时,底面上设有两个导体801和802,如图2所示。之后,在它里面设有其比重小于墨水803的比重的金属球804。用这样设置的结构,墨水803的液面随着墨水803被消耗而下降。除此之外,浮在墨水液面上的金属球804的位置也逐渐降低。当墨水803的液面降低到喷墨盒外壳的底面位置时,金属球804与两个导体801和802接触。之后,导体801和导体802变成导电的,以允许电流在两个导体之间流动。通过对该电流的检测,就能检测墨水用完的状态,把指示该墨水用完状态的信息通知用户。已知的每种结构已用上述的公开文献中披露的关于墨水罐中的墨水剩余量的检测作了说明。但是,它们中的每种结构都要求在墨水罐中设置用于检测的电极,同时,构成与外部的连接器,以发送检测信号。而且,通过检测电极之间的导电状态来检测墨水的剩余量,不用金属离子等作墨水成分,因此,不会造成墨水中的电解,因此,对墨水要用的设备会有结构上的限制。而且,按上述公开的文献所披露的结构,只能检测剩余墨水量,不能从外部获得墨水罐中的其它信息。例如,墨水罐中的压力信息,墨水的物理性能变化信息等,是在全部时间中稳定释放墨水操作喷墨记录头的重要参数。因此,要求随着罐中墨水的消耗而把墨罐内的变化不断通知外面的喷墨打印机,并把墨水的物理性能变化与外部沟通。还要求墨水罐,它不仅提供单向向外检测到的墨水罐内部状况的信息,而且还能双向交流信息,以根据外部查询提供内部信息。而且,对用多种墨水构成彩色图像的彩色喷墨打印机的结构,建议每种颜色形成一个墨水罐,只单独更换墨水不多的墨水罐。这种彩色墨水罐必须把每个墨水罐装在每种颜色指定的位置上。以防止用户用这种喷墨打印机时把墨水罐安在不适当的位置上。通常的做法是,每种颜色的墨水罐的构形不同,因而从结构上避免了安装错位,墨水罐的不同构形会导致墨水罐价格升高。因此,要求提供一种墨水罐,它能改善的安装性能,同时保持墨水罐的构形相同。另一方面,喷墨打印机有释放墨水的多个喷嘴(放料部分)利用毛细现象与表面张力的平衡作用使墨水罐加到打印头的墨水能留在每个喷嘴中。结果,打印头和墨水罐装在喷墨盒上时,墨水罐的内部压力高于大气压时,会引起墨水从喷嘴漏出。必须使墨水罐的内部压力为负压。而且,当墨水罐是密封容器时,墨水罐内的负压会随其中墨水的消耗而变得更高。之后,随着变得很高的负压而使喷嘴中的墨水被吸到墨水罐一边,当驱动打印头从喷嘴释放墨水时,会造成放不出墨水的缺陷。因此,按常规的墨水罐,罐内壁部分或全部装有吸墨的多孔材料,纤维材料等,同时,装有吸墨材料的室通常与外部空气连通,因此,吸墨材料能吸收并保留墨水。按此方式,墨水罐内在正常状态下是负压。但是,这里用吸收墨水的吸墨材料来保留墨水,结果,必然会降低储墨效率。而且,正常情况下,墨水罐的内部与外部空气连通,吸墨材料中保留的墨水量变得较少时,负压会变得更高,而且,根据加到墨水罐上的外部压力关系,仍有可能会难以从打印头中放出墨水。因此,如果能给墨水罐设置另外的功能,来调节墨水罐的内部压力,就不需要任何吸墨材料,而且,能提高墨水罐的储墨效率。这里,要求提供有这种功能的墨水罐。而且,为了调节墨水罐内部的压力,需要用所有直接或间接的方式来了解墨水罐的内部压力状况。同时,近年来喷墨打印技术的发展惊人,打印精度变得极高。因此,可以认为,能用喷墨打印技术来制作保密文件和公文等。产生这些公文的印刷系统要有保密功能,除了主人和经批准的授权人之外,其它人不能用喷墨打印机。而且,要给那些用专用个人计算机的人所生产的文献和图像授予版权。没有得到这些人的允许,任何第三者不允许打印这些文献和图像。这种情况下,如上所述,打印机要有保密功能。就开发记录系统来满足上述各种要求而言,本专利技术人已注意到由Ball半导体公司生产的半导体球。其中,在直径约为1mm的硅球的球面上形成半导体集成电路。由于该半导体球是球形,当它放在墨水罐中时,它不仅能检测周围的环境信息,它还能以比平极形半导体器件更好的状态有效地与外部进行双向信息交流。但是,从对提供这类功能的技术的研究结果看,发现,如美国专利5877943的说明书所披露的,只有用电线连接半导体球本身这些功能才有用,而且,为了提供上述的这种功能,必须先本文档来自技高网...

【技术保护点】
按固体形式构成的固体半导体器件,包括: 能量转换装置,用于转换来自外部的能量; 操作装置,它用所述能量转换装置转换后的能量操作。

【技术特征摘要】
JP 2000-4-14 114228/2000;JP 2000-6-16 181638/2000;1.按固体形式构成的固体半导体器件,包括能量转换装置,用于转换来自外部的能量;操作装置,它用所述能量转换装置转换后的能量操作。2.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述操作装置是用于开关通道的阀门机械。3.按权利要求2的固体半导体器件,其中,所述阀门机构设置在其内部保持负压的容器中以构成压力调节装置,用来根据容器内部的负压来调节所述容器内的负压。4.按权利要求2的固体半导体器件,所述阀门机构设有由静电引力可使其位移的可移动部分。5.按权利要求3的固体半导体器件,其中,当所述容器内的负压变高时,操作所述阀门机械来打开通道,使外部的空气引入所述容器内,由此调节所述负压。6.按权利要求1的固体半导体器件,还包括压力检测装置,用于通过用所述能量转换装置转换后的能量进行操作检测所述容器内的负压,所述压力调节装置按所述压力检测装置的检测结果调节所述容器内的负压。7.按权利要求6的固体半导体器件,其中,所述压力检测装置是设有用多晶硅膜制成的膜片的压力传感器,利用由所述膜片的位移造成的电阻值变化来检测所述容器内的负压。8.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述操作装置是信息传递装置,它传递信息以便在外部显示信息或把信息传递到外部。9.按权利要求1的固体半导体器件,还包括识别装置,以电功率激励,用于识别个人信息并保持所述的识别后的个人信息。10.按权利要求9的固体半导体器件,还包括对所述的识别后的个人信息编码的装置。11.按权利要求10的固体半导体器件,其中,保持所述的识别后的个人信息的装置设置在固体半导体器件中。12.按权利要求11的固体半导体器件,其中,当内部释放时数据被消除。13.按权利要求12的固体半导体器件,其中,在所述固体半导体器件中形成空心部分,并在面对所述空心部分的部分上用可以经氧化消除的被氧化材料形成电路。14.按权利要求11的固体半导体器件,其中,对所述已识别过的个人信息编码的装置用部分键代码对已识别后的个人信息编码,所述键代码的一部分由外部装置提供,并且已编码的数据只能用所述键代码的剩余部分解码。15.按权利要求9的固体半导体器件,其中,所述个人信息是声音,指纹或眼球虹膜。16.按权利要求9的固体半导体器件,其中,保持所述已识别过的个人信息的装置是保持图案图像用的图像存储器。17.按权利要求16的固体半导体器件,其中,所述图像存储器是用非易失性半导体构成的。18.按权利要求15的固体半导体器件,其中,用图像传感器获得眼球的虹膜图像。19.按权利要求1的固体半导体器件,还包括信息采集装置,用来采集外部环境信息;信息存储装置,它存储要与用所述信息采集装置采集到的信息作对比的信息;和识别装置,识别通过把所述信息采集装置采集到的信息与存储在所述信息存储装置上的相应信息对比得到的信息的传递的必要性,其中,当所述识别装置识别出需要传递信息时,所述信息传递装置向外部显示所述信息采集装置采集到的信息或把所述信息传递到外部;和所述信息采集装置,所述信息存储装置和所述识别装置均用所述能量转换装置转换过的能量操作。20.权利要求1的固体半导体器件,还包括接收装置,用于接收外部信号;信息存储装置,用于存储信息;其中,所述信息传递装置按所述接收装置收到的信号,显示或传递存储在所述信息存储装置上的信号,和所述接收装置和所述信息存储装置也用所述能量转换装置转换后的能量操作。21.按权利要求1的固体半导体器件,还包括接收装置,用于接收外部信号;信息采集装置,用于采集外部环境信息;信息存储装置,存储要与所述信息采集装置采集到的信息对比的信息;和识别装置,按由所述接收装置接收到的信号使所述信息采集装置采集外部环境信息,并把所述的采集到的信息与存储在所述信息存储装置上的相应信息对比,以确定所采集到的信息是否满足指定条件,其中,所述信息传递装置至少显示所述识别装置确定的结果或把结果传递到外部;和所述接收装置,所述信息传递装置,所述识别装置也用所述能量转换装置转换过的能量操作。22.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述信息传递装置把信息显示在其它固体半导体器件上或传递到其它固体半导体器件。23.按权利要求19至21中任一项的固体半导体器件,其中,所述信息存储装置是用铁电材料制成的FeRAM。24.按权利要求23的固体半导体器件,其中,所述铁电材料的结构材料是PZT、PLZT、SBT、SrTiO3,BaTiO3或(Ba-Sr)TiO3。25.按权利要求20的固体半导体器件,其中,所述接收装置接收来自其它固体半导体器件的信号。26.按权利要求21的固体半导体器件,其中,所述接收装置接收来自其它固体半导体器件的信号。27.按权利要求1的固体半导体器件,其中,按不接触方式供给用所述能量转换装置转换的外部能量。28.按权利要求1的固体半导体器件,其中,用所述能量转换装置转换的能量是电功率。29.按权利要求19至21中任一项的固体半导体器件,其中,所述信息传递装置也把信息显示在或传递到其它固体半导体器件上。30.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述信息传递装置是发光装置,它把所述能量转换装置转换后的能量再转换成光,并在外部显示或把信息传递到所述外部。31.按权利要求30的固体半导体器件,其中,所述发光装置构造成能使发射的光的波长范围在300至700nm。32.按权利要求30的固体半导体器件,其中,所述发光苯置构造成使发射光的波长为500nm。33.按权利要求1的固体半导体器件,其中,用所述能量转换装置转换后的外部能量是电感应、热、光或射线等的电动势。34.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述能量转换装置设有导体线圈和振荡电路,用外部谐振电路与所述振荡电路之间的电磁感应产生电功率。35.按权利要求34的固体半导体器件,其中,所述导体线圈形成环绕固体半导体器件的外表面。36.按权利要求1的固体半导体器件,还包括浮力发生装置,它用所述能量转换装置转换后的能量产生浮力。37.按权利要求1的固体半导体器件,其中,所述固体半导体器件设有空心部分,以使固体半导体器件浮在液面上或液体中的指定位置。38.按权利要求37的固体半导体器件,其中,所述固体半导体器件的重力的中心位于比所述器件的中心低的位置,以便允许器件转动但是在液体中摆动稳定,使器件浮在液体里。39.按权利要求38的固体半导体器件,其中,固体半导体器件的稳定中心始终处于所述固体半导体器件的重力的中心上面的位置。40.用固体半导体器件的传递系统,包括设有所述固体半导体器件的液体容器,设有导体线圈的振荡电路;用于采集所述容器内的信息的信息采集装置;用于接收外来信号的接收装置;把信息传递到构成所述固体半导体器件的外部的信息传递装置;设在所述固体半导体器件外部的外部谐振电路,用所述电路与所述固体半导体器件的振荡电路之间的磁感应产生电功率;和外部传递装置,用所述接收装置和所述固体半导体器件的信息传递装置进行双向传递。41.按权利要求40的传递系统,其中,固体半导体器件的重力的中心位于低于所述器件中心的位置以允许器件转动,但器件可在液体中摆动稳定,以使器件浮在液体中。42.按权利要求41的传递系统,其中,固体半导体器件的稳定中心始终处于所述固体半导体器件的重力的中心上面的位置。43.一种固体半导体器件的制造方法,包括以下步骤Si的整个表面上形成保护膜A;所述保护膜A的一部分上形成开口;只去掉所述Si的上部;在由Si和保护膜A构成的工件的内表面和外表面上形成保护膜B;用导电材料形成空心部分为密封状态。用所述导电材料构成导体线圈;44.一种固体半导体器件的制造方法,包括以下步骤Si的整个表面上形成保护膜A;所述保护膜A的一部分上形成开口;只去掉所述Si的上部;在用Si和保护膜A构成的工件的内表面和外表面上形成保护膜B;用导电材料形成空心部分为密封状态,并在它的整个表面上形成导电膜;和给所述导电膜构图,形成导电材料构成的导体线圈。45.一种打印机的保密系统,打印机上装有可拆卸的打印头喷墨盒;其中所述打印头喷墨盒包括已识别过的数据保持部分,用于保持由识别部分识别过的个人信息作为识别个人信数用的已识别过的数据;键代码A保持部分,用于保持键代码A,编码转换部分,它用所述键代码A给所述的已识别过的数据编码;编码后的数据保持部分,用于保持经所述编码数据转换部分编码后的数据;信息输入和输出部分,用来接收来自所述打印机一侧的所述键代码A,和把所述的已识别过的数据和所述的已编码的数据发送到所述打印机;能量转换部分,把以不接触方式从所述打印机供给的电动势转换成激励每个构件部分的电功率,和所述打印机包括供能部分,它给所述能量转换部分以不接触方式供给电动势;键代码K设定部分,打印机的主人用它设置键代码K;键代码A保持部分和键代码B保持部分,它们分别保持由所述键代码K建立的键代码A和B;信息输入和输出部分,它把所述键代码A发送到所述固体半导体器件,并接收来自所述固体半导体器件的所述已识别过的数据和所述编码后的数据;已识别数据保持部分,它保持所...

【专利技术属性】
技术研发人员:久保田雅彦须釜定之齐藤一郎石永博之今仲良行望月无我井上良二北畠健二西田真纪山口孝明
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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