液體消耗狀態檢測方法、液體容器以及墨盒的製作方法

2023-05-30 23:54:31

專利名稱：液體消耗狀態檢測方法、液體容器以及墨盒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體容器，其包括壓電裝置(驅動器)，該壓電裝置用於通過檢測聲阻抗的變化，特別是通過檢測共振頻率的變化，檢測接納液體的液體容器內部的液體的消耗狀態。更具體地說，本發明涉及一種適合用於下述噴墨印表機的墨盒，該噴墨印表機通過壓力發生機構，按照對應於列印數據的方式，對壓力發生室中的墨進行加壓，從噴嘴口噴射墨滴，進行列印。
下面對作為液體容器的一個實例的，對安裝在噴墨印表機上的墨盒進行描述。通常，噴墨印表機包括，設置在噴墨列印頭上的滑架，該噴墨列印頭包括對壓力發生室施加壓力的壓力發生機構，以及將經加壓的墨作為墨滴噴射出的噴嘴口；一可容納墨的墨箱，墨箱中的墨在通過流動通路，供向列印頭的同時，可進行連續列印。通常，墨箱由可拆卸的墨盒構成，該墨盒在墨消耗完的時刻，使用者可進行簡單的更換。
在過去，作為墨盒中的墨的消耗的控制方法，在一種公知的方法中，通過軟體，對列印頭上的墨滴噴射次數和因維修而吸收的墨量進行累加計算，通過計算對墨的消耗進行控制；在另一種方法中，通過將液面檢測用的兩個電極直接安裝於墨盒上，對墨消耗規定量的實際時刻進行控制。
但是，在通過軟體，對墨滴的噴射次數和墨量進行累加計算，從而從計算上對墨的消耗進行控制的方法中，由於使用者的使用頻率和因使用環境的原因，例如，周圍的溫度和溼度，或由於墨盒開封後的經歷時間等，墨盒內部的壓力或墨的粘度發生變化。因此，在所計算的墨的消耗量與實際的消耗量之間，會產生不能忽視的誤差。另一個問題是，墨的實際殘餘量是未知的，因為只要同一墨盒被拆除，然後再被裝上，積累的數據被重新設置。
另一方面，由於通過電極控制墨消耗的時刻的方法可對墨的實際量進行檢測，這樣可以較高的可靠度對墨的殘餘量進行控制。但是，為了使墨的液面可被檢測，且墨能導電，墨的種類受到限制。另外電極和墨盒間的密封結構較複雜。此外，由於作為電極的材料，通常採用具有高的導電性和耐腐蝕性的貴金屬，這樣還具有墨盒的製造成本增加的問題。還有，由於必須在墨盒的兩端設置兩個電極，製造工序較多，其結果是，還具有製造成本又加大的問題。
本發明的目的是提供一種可正確地對液體的殘餘量進行檢測，並且無需複雜的密封結構的液體消耗狀態檢測方法和液體容器。本發明的另一目的是提供一種液體消耗狀態檢測方法，該方法不受在液體消耗狀態的測定初期所產生的不穩定的測定信號的影響，保持穩定。本發明的還一目的是提供一種液體消耗狀態檢測方法，該方法可縮短檢測液體消耗狀態的時間。另外，本發明的又一目的是提供一種用於實現上述這些檢測方法的測定裝置的控制電路。
為了實現上述目的，本發明提供一種準備具有壓電元件的檢測裝置，並將其設置在液體容器的所需部位，使檢測裝置的至少一部分與液體相接觸；測定檢測裝置的殘餘振動；根據上述殘餘振動的測定結果，檢測接納於液體容器內的液體消耗狀態。
該檢測方法還可包括驅使上述檢測裝置產生振動的步驟。上述殘餘振動測量步驟包括測定殘餘振動的頻率的步驟，並包括測定上述檢測裝置周圍的液體的共振頻率的步驟。
上述驅動步驟後的預定時間之後，進行上述測定步驟；上述檢測裝置振動幾次後，進行上述測定步驟；上述測定步驟包括測定殘餘振動中的預定的多個波峰之間的時間的步驟；上述測定步驟包括測定在預定的時間內的殘餘振動中的波峰數量的步驟。
上述測定步驟包括測定因上述的殘餘振動，檢測裝置產生的反向電動勢的步驟；該方法還包括下述步驟預先測定液體容器盛滿液體時的，檢測裝置的殘餘振動的第一頻率，將該頻率作為基準頻率；測定液體容器中的液體消耗時的，檢測裝置的殘餘振動的第二頻率；對上述基準頻率與上述第二頻率進行比較；根據上述比較步驟的結果，判斷上述液體容器中的液體的消耗狀態。
上述殘餘振動頻率測定步驟包括測定檢測裝置的殘餘振動的多個共振頻率模式的步驟；上述測定步驟包括測定第一和第二共振頻率模式，將這兩個共振頻率模式視為單獨圖案的步驟。
按照本發明的第二目的，提供一種液體容器，其包括外殼，其內接納有液體；開設於上述外殼中的液體供給口；檢測裝置，其具有壓電元件，上述檢測裝置根據上述壓電元件的殘餘振動，產生檢測信號，該檢測信號表示上述外殼中的液體的消耗狀態。
上述檢測裝置受到驅動而產生振動；上述檢測信號表示上述檢測裝置的殘餘振動的頻率；上述檢測信號表示上述檢測裝置周圍的液體的共振頻率；上述檢測裝置按照至少一個共振頻率模式振動。
上述檢測信號表示因上述的殘餘振動，檢測裝置所產生的反向電動勢，液體容器還包括一安裝在外殼上的存儲裝置，用於存儲由檢測裝置檢測的液體消耗狀態的信息，該液體容器為噴墨印表機用的墨盒。
按照本發明的第三目的，本發明提供一種通過具有壓電元件的檢測裝置，檢測液體容器內的液體的消耗狀態用的檢測控制電路，其包括測定電路部，其測定上述檢測裝置的殘餘振動；檢測電路部，其接收來自上述測定電路部的信號，根據測定電路部的輸出信號，輸出表示上述液體容器內的液體的消耗狀態的信號。
上述測定電路部測定檢測裝置的殘餘振動的頻率；上述測定電路部至少測定上述檢測裝置周圍的液體的一個共振頻率；上述測定電路部測定因上述的殘餘振動，上述檢測裝置產生的反向電動勢。
上述測定電路部包括放大器，該放大器包括PNP型晶體三極體和NPN型晶體三極體，該NPN型晶體三極體以互補的方式與PNP型晶體三極體連接，上述PNP型晶體三極體的發射極與上述NPN型晶體三極體的發射極彼此連接；對檢測裝置施加驅動電壓，該電壓是連接於上述NPN型晶體三極體中的發射極與上述PNP型晶體三極體中的發射極之間的點，與接地之間產生的。
上述測定電路部包括放大器，該放大器包括P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體，該N型場效應晶體三極體以互補的方式與P型場效應晶體三極體連接，上述P型場效應晶體三極體中的源極與上述N型場效應晶體三極體中的源極連接。
對檢測裝置施加驅動電壓，該電壓是連接於N型場效應晶體三極體與P型場效應晶體三極體中的源極之間的點，與接地之間產生的；上述檢測電路部包括計數器，其計算在預定的時間內的殘餘振動的振動次數，上述檢測電路部根據該計算值，判斷液體的消耗狀態；上述檢測電路部包括計數器，其計算在上述殘餘振動振動預定的次數的時間內的時鐘數量，所述時鐘具有一個周期，其短於殘餘振動的振動周期。
在殘餘振動的振動預定次數後，上述檢測電路部開始計算殘餘振動的振動次數；上述檢測電路部輸出表示上述液體容器是否與測定電路連接的信號。
上述測定電路部還包括多個放大器，該多個放大器與多個檢測裝置中的一個連接，以便提供驅動電壓，上述檢測電路部接收來自與相應的檢測裝置對應的測定電路部的多個信號，根據上述測定電路部的每個輸出信號，輸出表示液體容器中的液體的消耗狀態的多個信號。
上述電路還包括控制電路部，其對下述操作進行控制，該操作指根據上述檢測電路部的輸出信號，使液體容器中的液體消耗；上述控制電路部包括信息存儲控制電路部，其用於讀取存儲於與液體容器連接的存儲裝置內的液體的消耗狀態，將與通過上述檢測電路部所檢測的液體的消耗狀態有關的信息，寫入上述存儲裝置內。
在檢測控制電路中，液體容器是噴墨印表機用的墨盒，從列印頭上噴射墨滴，該控制電路部包括用於計算從列印頭上噴射墨滴的數目的計數器。所述檢測電路部可根據消耗狀態，調節可將計算出的墨滴的數目轉換為液體消耗量的公式的參數。
按照本發明的第四目的，本發明提供一種計算機可讀取的記錄介質，其上存儲有設置於噴墨印表機中的控制電路用的程序，該控制電路用於通過固定於墨盒的適合位置上的具有壓電元件的的檢測裝置，檢測上述墨盒內的墨的消耗狀態，該程序包括下述步驟測定檢測裝置的殘餘振動；根據上述殘餘振動的測定結果，檢測墨盒內的墨的消耗狀態。
上述記錄介質還包括驅使檢測裝置產生振動的步驟；上述殘餘振動測定步驟包括測定殘餘振動的頻率的步驟；上述殘餘振動測定步驟包括測定檢測裝置周圍墨的共振頻率的步驟。
即，本發明的第一種形式的液體消耗狀態檢測方法通過下述方式，檢測液體容器內部的液體的消耗狀態，該方式為驅動安裝於液體容器上的壓電裝置，檢測由壓電裝置的驅動而產生的殘餘振動的頻率。最好通過下述方式，檢測液體容器內部的液體的消耗狀態，該方式為壓電裝置本身產生振蕩，檢測由該振蕩產生的殘餘振動的頻率。此外，最好通過下述方式，檢測液體容器內部的液體的消耗狀態，該方式為壓電裝置檢測其周圍的液體的共振頻率。還有，最好通過下述方式，檢測液體的消耗狀態，該方式為在驅動壓電裝置後，檢測按照規定間距設置後的殘餘振動的頻率。
最好在驅動壓電裝置後，在壓電裝置振動數次後，檢測液體的消耗狀態。另外，最好壓電裝置產生振動的振動頻率為非可聽區域的頻率。另外，最好壓電裝置產生振動的頻率為基本在100～600kHz的範圍內的頻率。也可通過測定壓電裝置的殘餘振動的規定的多個波峰之間的時間，計算殘餘振動的頻率，從而通過頻率檢測消耗狀態。再有，還可通過測定規定時間內的壓電裝置的殘餘振動的波峰數量，計算殘餘振動的頻率，從而通過頻率檢測消耗狀態。也可通過測定由壓電裝置的殘餘振動而產生的反向電動勢的電壓值，檢測液體的消耗狀態。
此外，最好將液體容器內的液體盛滿的狀態下的殘餘振動的振動頻率的測定值作為基準值，對上述的基準值，與液體容器內的液體消耗的過程中的殘餘振動的振動頻率的測定值進行比較，判斷液體的消耗狀態。
最好檢測壓電裝置的殘餘振動的多個共振模式的振動頻率。還有，最好檢測壓電裝置的殘餘振動的第一共振模式和第二共振模式的振動頻率，將第一共振模式和第二共振模式的振動頻率作為一個圖案進行識別。最好液體容器為噴墨印表機所採用的墨盒。
最好，本發明的第二種形式的液體容器為接納液體的液體容器，其包括壓電裝置，該壓電裝置通過由在振蕩後所殘餘的殘餘振動，產生反向電動勢，從而檢測液體的消耗狀態。另外，最好壓電裝置本身振蕩，其檢測通過該振蕩而產生的殘餘振動的頻率。此外，最好壓電裝置檢測其周圍的液體共振頻率。再有，最好壓電裝置按照至少一個共振模式進行振動。最好該至少一個共振模式的振動大於其它的共振模式的振動。此外，最好壓電裝置進行振動的振動頻率在非可聽區域的頻率。還有，最好壓電裝置進行振動的振動頻率基本在100～600kHz的範圍內。再有，最好液體容器為接納供給噴墨印表機的列印液的墨盒。
此外，按照本發明的獨特構思的檢測裝置控制電路，最好測定電路部包括放大器，該放大器包括相以互補方式連接的PNP型晶體三極體和NPN型晶體三極體，該PNP型晶體三極體和NPN型晶體三極體中的發射機之間連接。另外，放大器包括以互補方式連接的P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體，該P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體中的源極之間連接，該P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體中的源極之間產生的驅動電壓還施加到壓電裝置上。
最好檢測電路部還包括計算殘餘振動在一定時間內的振動次數的計數器，根據該計數器所計算的值，判斷液體的消耗狀態。此外，最好檢測電路部還包括計算殘餘振動在一定時間內的振動次數的計數器，該計數器計算殘餘振動在按照規定次數進行振動的期間的，其振動周期短於殘餘振動的振動周期的時鐘的振動次數，根據該計數器計算的值，判斷液體的消耗狀態。也可在壓電裝置按照規定次數進行振動之後，上述計數器計算殘餘振動的振動次數。還可在未檢測殘餘振動的振動時，上述檢測電路部指示液體容器不與檢測控制電路連接。
另外，上述發明的概述沒有將本發明的全部必要特徵列舉出，這些特徵組的次要組合也構成發明。
以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。


圖1(A)、圖1(B)、圖1(C)表示驅動器106的具體結構；圖2(A)、圖2(B)、圖2(C)、圖2(D)、圖2(E)、圖2(F)表示驅動器106的周邊和等效電路；圖3(A)、圖3(B)表示由驅動器106檢測出的墨的密度和墨的共振頻率之間的關係；圖4表示在墨盒內的墨的殘餘量與共振頻率中的第一模式和第二模式的組合的圖案之間的關係；圖5(A)、圖5(B)、圖5(C)表示驅動器106的反向電動勢的波形；圖6表示印表機控制部2000的結構；圖7為表示另一實施例的印表機控制部2002的方框圖；圖8表示圖6所示的印表機控制部2000的又一個實施例；圖9表示圖8所示的印表機控制部2004的另一個實施例；圖10為表示印表機控制部2006的動作順序的流程圖；圖11表示測定電路部800的電路結構；圖12表示檢測電路部1100的電路結構；圖13表示檢測電路部1100的電路結構；圖14表示驅動器106的再一個實施例；
圖15表示圖14所示的驅動器106的一部分的剖面圖；圖16表示圖14所示的驅動器106的整體的剖面圖；圖17表示圖14所示的驅動器106的製造方法；圖18(A)、圖18(B)、圖18(C)表示本發明的墨盒的另一個實施例；圖19(A)、圖19(B)、圖19(C)表示通孔1c的另一個實施例；圖20表示驅動器660的再一個實施例；圖21(A)、圖21(B)表示驅動器670的又一個實施例；圖22為組件100的透視圖；圖23表示圖22所示組件100的結構的分解圖；圖24表示組件100的另一個實施例；圖25表示圖24所示的組件400的結構的分解圖；圖26表示組件100的還一個實施例；圖27為圖22所示的組件100安裝於墨容器上時的組件100的示範性剖面圖；圖28(A)、圖28(B)、圖28(C)表示組件100的又一個實施例；圖29表示採用圖1所示的驅動器106的墨盒和噴墨印表機；圖30表示噴墨印表機中的具體結構；圖31(A)、圖31(B)表示圖30所示的、墨盒180的再一個實施例；圖32(A)、圖32(B)、圖32(C)表示墨盒180的還一個實施例；圖33(A)、圖33(B)、圖33(C)表示墨盒180的又一個實施例；圖34(A)、圖34(B)、圖34(C)、圖34(D)表示墨盒180的另一個實施例；圖35(A)、圖35(B)、圖35(C)為圖34(C)所示的墨盒180的再一個實施例；圖36(A)、圖36(B)、圖36(C)、圖36(D)為採用驅動器106的墨盒的又一個實施例。
下面通過本發明的較佳實施例，對本發明進行描述。下面的實施例不構成對本發明的限定，另外如果在實施例中所描述的特徵的整個組合體對於本發明的解決方案是必需的，則不受限制。
本發明的基本構思是通過利用振動現象，對液體容器內部的液體的狀態，包括液體容器內部的液體的有無，液體的量，液體的液位，液體的種類，液體的成份進行檢測。作為對通過具體的振動現象的液體容器內部的液體狀態進行檢測，人們想到有幾種方法。例如，在一種方法中，通過彈性波發生機構對液體容器的內部發生彈性波，之後接收通過液面或相對的壁所反射的反射波，由此對液體容器內部的媒體和其狀態的變化進行檢測。另外，還有一種方法可根據進行振動的物體的振動特性，檢測聲阻抗的變化。作為利用聲阻抗的變化的方法，使具有壓電元件的壓電裝置，或驅動器中的振動部振動，之後測定振動部中所殘餘的殘餘振動而造成的反向電動勢，由此檢測共振頻率或反向電動勢的波形的振幅，從而檢測聲阻抗的變化。在實現聲阻抗變化的另一種方法中，通過測定儀，例如傳送電路等的阻抗測定器，測定液體的阻抗特性或導納特性，測定電流值或電壓值的變化，或對液體施加振動時的電流值或電壓值的頻率的變化。彈性波發生機構和壓電裝置，或驅動器的動作原理將在後面進行具體描述。
圖1和圖2表示驅動器106的具體結構和等效電路，該驅動器106為本發明的壓電裝置的實施例。在這裡所述的驅動器至少用於下述方法，該方法通過檢測聲阻抗的變化，檢測液體容器內的液體的消耗狀態。特別是，上述驅動器用於下述方法，該方法通過以下述方式，至少檢測聲阻抗而檢測液體容器內的液體的消耗狀態，該方式為根據殘餘振動檢測共振頻率。圖1(A)為驅動器106的放大的俯視圖。圖1(B)表示驅動器106的B-B剖面圖。圖1(C)表示驅動器106的C-C剖面圖。圖2(A)和圖2(B)表示驅動器106的等效電路。圖2(C)和圖2(D)中的每個表示墨盒內盛滿墨時的驅動器的等效電路，驅動器106和驅動器106的周圍部位。圖2(E)和2(F)表示墨盒內沒有墨時的驅動器的等效電路，驅動器106和驅動器106的周圍部位。
上述驅動器106包括底板178，振動板176，壓電層160，頂部電極164，底部電極166，頂端電極端子168，底部電極端子170和輔助電極172。基本在底板178的中間部，開設有圓形開口161。上述振動板176設置於底板178中的，下面稱為「右側」的一個面上，以便覆蓋上述開口161。上述壓電層160設置於上述振動板176的右側表面。上述頂部電極164和底部電極166從兩側夾持上述壓電層160。上述頂部電極端子168與頂部電極164電導通。上述底部電極端子170與底部電極166導通。上述輔助電極172設置於上述頂部電極164與頂部電極端子168之間，並且與頂部電極164和頂部電極端子168連接。每個壓電層160，頂部電極164，底部電極166具有作為主要部分的圓形部分。該壓電層160，頂部電極164，底部電極166中的圓形部分形成壓電元件。
振動板176按照覆蓋開口161的方式，形成於底板178的表面右側上。腔162由振動板176中的與開口161相對的部分和與底板178的表面的開口161形成。底板178中的與壓電元件相對的一側的面(下面稱為「背側」)與液體容器一側相對，腔162按照與液體相接觸的方式構成。振動板176按照下述方式，液體密封地安裝於底板178上，該方式為即使在液體流入腔162內部的情況下，液體仍不會洩漏到底板178的右側。
底部電極166位于振動板176的右側，即與液體容器相對的一側。該底部電極166按照下述方式安裝于振動板176上，，該方式為作為底部電極166中的主要部分的圓形部分的中心與開口161的中心基本保持對齊。另外，底部電極166的圓形部分的面積按照小於開口161的面積的方式設定。在底部電極166的右側表面，壓電層160按照下述方式形成，該方式為其圓形部分的中心與開口161的中心基本保持對齊。壓電層160的圓形部分的面積按照下述方式設定，該方式為該面積小於開口161的面積，並且大於底部電極166的圓形部分的面積。
在壓電層160的右側表面，頂部電極164按照下述方式形成，該方式為作為壓電層160的圓形部分的中心與開口161的中心基本保持對齊。頂部電極164的圓形部分的面積按照下述方式設定，該方式為該面積小於開口161和壓電層160的圓形部分的面積，並且大於底部電極166的圓形部分的面積。
於是，壓電層160的主要部分為下述結構，即其由頂部電極164的主要部分和底部電極166的主要部分，分別從右側面和背側面夾持住，從而該壓電層160的主要部分可高效地驅動壓電層160，使其產生變形。作為壓電層160，頂部電極164和底部電極166中的相應主要部分的圓形部分形成驅動器106中的壓電元件。按照上述方式，壓電元件與振動板176連接。另外，在頂部電極164中的圓形部分，壓電層160中的圓形部分，底部電極166中的圓形部分，以及開口161中，面積最大的為開口161。由於上述結構，振動板176中的實際振動的振動區域由開口161確定。此外，由於頂部電極164中的圓形部分，壓電層160中的圓形部分，以及底部電極166中的圓形部分的面積小於開口161，這樣振動板176更加容易產生振動。在與壓電層160導通的底部電極166中的圓形部分和頂部電極164中的圓形部分中，底部電極166中的圓形部分較小。於是，底部電極166中的圓形部分確定壓電層160中的，產生壓電效果的部分。
構成壓電元件的壓電層160，頂部電極164，底部電極166中的圓形部分的中心基本上與開口161的中心對齊。另外，決定振動板176中的振動部的圓形開口161的中心，基本上設置於驅動器106的中心。於是，驅動器106中的振動部的中心與驅動器106的中心對齊。由於壓電元件的主要部分，以及振動板176的振動部呈圓形，這樣上述驅動器106的振動部相對驅動器106的中心保持對稱。
由於上述振動部相對驅動器106的中心保持對稱，這樣可防止由於非對稱結構造成的不必要的振動。於是，檢測共振頻率的精度增加。此外，由于振動部相對驅動器106的中心保持對稱，這樣上述驅動器106容易製造，於是減少每個壓電元件的形狀的不一致。因此，每個壓電元件174的共振頻率的誤差減小。另外，由於上述振動部呈各向同性的形狀，這樣在粘接過程中，上述振動部難於受到固定不平整的影響。也就是說，上述振動部均勻地粘接於液體容器上。由此，上述驅動器106容易裝配於液體容器上。
此外，由于振動板176中的振動部呈圓形，這樣較低的共振模式，比如首次共振模式在壓電層160中的殘餘振動的共振模式中，佔主導，於是在共振模式中，出現單個波峰。由此，可清楚地辨別該波峰和噪音，從而可清楚地檢測到該共振頻率。還有，上述共振頻率的檢測的精度可通過下述方式進一步提高，該方式為增加圓形的振動板176中的振動部的面積，因為是否在液體容器中具有液體的情況所產生的反向電動勢的差值，以及共振頻率的差值增加。
上述振動板176的振動所產生的位移大於通過底板178的振動而產生的位移。上述驅動器106具有雙層結構，該結構由底板178，以及振動板176構成，該底板178具有難於通過振動產生位移的較小的順量，上述振動板176具有容易通過振動產生位移的較大的順量。通過該雙層結構，上述驅動器106可確實通過上述底板178而固定於液體容器上，同時上述振動造成的振動板的位移可增加。於是，基於在液體容器中是否具有液體的情況的上述反向電動勢的差值和上述共振頻率的差值增加，共振頻率的檢測精度增加。再有，由於上述振動板176的順量較大，這樣振動的衰減降低，從而共振頻率的檢測精度增加。驅動器106的振動點位於腔162的外緣，即開口161的邊緣周圍。
頂部電極端子168按照通過輔助電極172，與頂部電極164導通的方式，形成于振動板176的右側表面。底部電極端子170按照與底部電極166導通的方式，形成于振動板176的右側表面。由於頂部電極164形成於壓電層160的右側表面，這樣在頂部電極164與頂部電極端子168之間，形成等於壓電層160的厚度和底部電極166的厚度的總和的高度差。僅僅通過頂部電極164，難於形成該高度差，即使在可通過頂部電極164形成該高度差的情況下，頂部電極164與頂部電極端子168之間的連接仍是較弱的，從而會將頂部電極切斷。於是，本實施例將輔助電極172用作支承部件，將頂部電極164與頂部電極端子168連接。由於上述輔助電極172，壓電層160以及頂部電極164均支承於該輔助電極172上，從而頂部電極164可獲得所需的機械強度，另外可確實將頂部電極164與頂部電極端子168連接。
壓電元件，與振動板176中的，與壓電元件面對的振動區域構成在驅動器106中實際上產生振動的振動部。另外，包含於驅動器106中的部件最好通過相互燒制的方式，形成一體。驅動器整體成形，故便容易對驅動器106進行操作。還有，通過提高底板178的強度，振動特性增加。即，通過提高底板178的強度，僅僅驅動器106中的振動部產生振動，驅動器106中的振動部以外的部分不產生振動。此外，為防止驅動器106中的振動部以外的部分產生振動，可通過下述方式提高底板178的強度，同時儘可能小和薄地形成驅動器106，儘可能薄地形成振動板176。
作為壓電層160的材料，最好採用鋯酸鈦酸鉛(PZT)，鋯酸鈦酸鉛鑭(PLZT)，或不使用鉛的無鉛壓電膜。作為底板178的材料，最好採用氧化鋯或氧化鋁。最好振動板176採用與底板178相同的材料。頂部電極164，底部電極166，頂部電極端子168和底部電極端子170可採用具有導電性的材料，比如，金，銀，銅，金鉑合金，鋁，鎳等金屬。
按照上述方式構成的驅動器106可用於接納液體的容器。比如，可安裝於噴墨印表機中所採用的墨盒，墨箱，或接納有用於清洗列印頭的清洗液的容器等中。
圖1和圖2所示的驅動器106被安裝在液體容器中的規定部位，使腔162與接納於液體容器內的液體相接觸。在液體容器中填充有足夠的液體時，腔162內側和其外側充滿液體。另一方面，如果液體容器中的液體消耗，其液面降低到驅動器的安裝位置以下的標高，則處於下述狀態，即腔162內部沒有液體，或僅僅在腔162內部殘留有液體，在其外側存在有氣體。驅動器106檢測該狀態的變化造成的，至少聲阻抗的差值。由此，驅動器106可對液體容器中是否接納足夠的液體，或是否消耗了一定量以上的液體的情況進行檢測。此外，驅動器106還可檢測液體容器內的液體的種類。
下面對採用驅動器的液面檢測原理進行描述。
為了檢測媒體的聲阻抗，應測定媒體的阻抗特性或導納特性。在測定阻抗特性或導納特性的場合，例如可採用傳送電路。該傳送電路通過對媒體施加一定電壓，改變頻率，測定流過媒體的電流。或，傳送電路通過向媒體供給一定的電流，改變頻率，測定施加於媒體上的電壓。通過傳送電路測定的電流值或電壓值的變化表示聲阻抗的變化。此外，電流值或電壓值為極大或極小的頻率fm的變化也表示聲阻抗的變化。
與上述的方法不同，驅動器可僅僅通過共振頻率的變化，檢測液體的聲阻抗的變化。在作為利用液體的聲阻抗的變化的方法，採用在驅動器中的振動部振動後，通過測定振動部中殘存的殘餘振動而造成的反向電動勢，檢測共振頻率的方法的場合，可例如，採用壓電元件。壓電元件為通過在驅動器中的振動部殘存的殘餘振動，傳送反向電動勢的元件，該反向電動勢的值隨驅動器中的振動部的振幅而變化。於是，驅動器中的振動部的振幅越大，越容易檢測。此外，反向電動勢的值發生變化的周期隨驅動器中的振動部的殘餘振動的頻率而變化。於是，驅動器中的振動部的頻率與反向電動勢的頻率相對應。在這裡，共振頻率指驅動器中的振動部，與和該振動部相接觸的媒體之間處於共振狀態的頻率。
為了獲得共振頻率fs，對通過振動部和媒體處於共振狀態時的反向電動勢的測定而獲得的波形進行傅立葉(Fourier)變換。由於驅動器的振動不僅伴隨有單向的變形，而且伴隨有撓曲，伸長等各種變形，這樣其具有包含共振頻率fs的各種頻率。於是，通過對壓電元件與媒體處於共振狀態時的反向電動勢的波形進行傅立葉變換，指定最主要的頻率成份，判斷共振頻率fs。
頻率fm指媒體的導納值為最大或阻抗值為最小時的頻率。由於媒體的介電損耗或機械損失等，頻率fm相對共振頻率fs，產生微小的誤差。但是，由於從實測的頻率fm推導出共振頻率fs是較費時間的，一般以頻率fm代替共振頻率。在這裡，通過將驅動器106的輸出輸入到傳送電路中，該驅動器106便可至少檢測聲阻抗。
經實驗證明，通過下述多個方法指定的共振頻率之間基本上沒有差別，該下述多個方法指通過測定媒體的阻抗特性或導納特性，測定頻率fm的方法，以及通過測定驅動器中的振動部的殘餘振動而造成的反向電動勢，測定共振頻率fs的方法。
驅動器106中的振動區域指在振動板176中的，由開口161確定的腔162的部分。在液體容器的內部填充足夠量的液體時，液體充滿於腔162內部，振動區域與液體容器內的液體相接觸。在液體容器內部，沒有足夠量的液體時，振動區域與殘留於液體容器內部的腔中的液體相接觸，或不與液體相接觸，與氣體或真空相接觸。
在本發明的驅動器106中設置有腔162，由此，該腔可按照液體容器內的液體殘留於驅動器106中的振動區域中的方式設置。其理由如下。
由於驅動器106在液體容器中的安裝位置或安裝角度，會產生下述情況，即儘管液體容器內的液體的液面位於驅動器的安裝位置的下方，液體卻附著於驅動器中的振動區域。在驅動器僅僅通過振動區域的液體的有無情況，來檢測液體的有無的場合，附著於驅動器中的振動區域的液體妨礙正確地檢測液體的有無情況。例如，在液面位於驅動器的安裝位置的下方時，如果隨墨盒的往復移動等，液體容器產生晃動，液體產生波動，液滴附著于振動區域，則驅動器會誤判定為在液體容器內部，液體有足夠量。於是，與此相反，通過主動地形成按照下述方式設置的腔，該方式為即使在液體容器內殘留有液體的情況下，仍可正確地檢測液體的有無，則即使在液體容器產生晃動，液面呈波浪狀的情況下，仍可防止驅動器106的誤動作。按照上述方式，通過採用具有腔的驅動器，便可防止誤動作。
另外，如圖2(E)所示，下述場合形成液體的有無的極限值，該場合指液體容器內沒有液體，在驅動器106中的腔162中殘留有液體容器內的液體。即，在腔162的周邊沒有液體，腔內的液體少於該極限值的場合，判定為沒有墨；如果在腔162的周邊具有液體，液體大於上述極限值的場合，判定為具有墨。例如，在將驅動器106安裝於液體容器的側壁上的場合，判定液體容器內的液體位於驅動器的安裝位置下方的場合是沒有墨的，另外判定液體容器內的液體位於驅動器的安裝位置上方的場合是有墨的。通過按照上述方式設定極限值，即使在腔內的墨乾燥，沒有墨的情況下，仍判定為沒有墨。在腔內的墨沒有時，即使在因腔晃動等原因，墨再次附著於腔上的情況下，由於未超過極限值，從而仍可判定為沒有墨。
下面，參照圖1和圖2，對根據通過反向電動勢的測定得出的，檢測媒體與驅動器106中的振動部的共振頻率，檢測液體容器內的液體狀態的動作和原理進行描述。在驅動器106中，通過頂部電極端子168和底部電極端子170，分別對頂部電極164和底部電極166施加電壓。在壓電層160中的，由頂部電極164和底部電極166夾持的部分，產生電場。由於該電場的作用，壓電層160發生變形。由於壓電層160發生變形，振動板176中的振動區域以撓曲的方式振動。在壓電層160發生變形之後，不久以撓曲方式的振動便殘存於驅動器106中的振動部中。
殘餘振動指驅動器106中的振動部與媒體的自由振動。於是，通過使施加於壓電層160上的電壓變為脈衝波形或矩形波，可以很容易地使振動部與媒體處於共振狀態。由於殘餘振動由驅動器106中的振動部產生，這樣還使壓電層160產生變形。因此，壓電層160產生反向電動勢。該反向電動勢通過頂部電極164，底部電極166，頂部電極端子168和底部電極端子170檢測。由於可通過所檢測出的反向電動勢，指定共振頻率，這樣可對液體容器內的液體的消耗狀態進行檢測。
一般，共振頻率fs表示為fs＝1/(2×π×(M×C振動部)1/2(1)在這裡，M表示振動部的阻抗M振動部與附加阻抗M』的總和。C振動部表示振動部的順量。
圖1(C)為本實施例中的，腔中沒有殘留墨時的驅動器106的剖視圖。圖2(A)和圖2(B)表示腔中沒有殘留墨時的驅動器106中的振動部與腔162的等效電路。
M振動部表示將振動部的厚度與振動部的密度的乘積值除以振動部的面積得出的值，更具體地說，如圖2(A)所示，M振動部表示為M振動部＝M壓電層+M電極1+M電極2+M振動板(2)在這裡，M壓電層表示將振動部中的壓電層160的厚度與壓電層160的密度的乘積值除以壓電層160的面積得出的值。M電極1表示將振動部中的頂部電極164的厚度與頂部電極164的密度的乘積值除以頂部電極164的面積得出的值。M電極2表示將振動部中的底部電極166的厚度與底部電極166的密度的乘積值除以底部電極166的面積得出的值。M振動板表示將振動部中的振動板176的厚度與振動板176的密度的乘積值除以振動板176的面積得出的值。但是，按照M振動部可根據作為振動部的整體的厚度，密度和面積計算出的方式，在本實施例中，最好壓電層160，頂部電極164，底部電極166和振動板176中的振動區域中的相應面積中的，具有上述的大小關係的值的相互面積差是極小的。此外，在本實施例中，最好在壓電層160，頂部電極164和底部電極166中，作為它們的主要部分的圓形部分以外的部分相對上述主要部分來說，是很微小的可忽略不計。於是，在驅動器106中，M振動部為頂部電極164，底部電極166，壓電層160和振動板176中的振動區域的相應聲質量的總和。另外，順量C振動部指由頂部電極164，底部電極166，壓電層160和振動板176中的振動區域形成的部分的順量。
此外，圖2(A)，圖2(B)，圖2(D)，圖2(F)表示驅動器106中的振動部與腔162的等效電路，但是在這些等效電路中，C振動部表示驅動器106中的振動部的順量。C壓電層，C電極1，C電極2和C振動板分別表示振動部中的壓電層160，頂部電極164，底部電極166和振動板176的順量。C振動部由下式表示。1/C振動部＝(1/C壓電層)+(1/C電極1)+(1/C電極2)+(1/C振動板)(3)上述公式(2)和(3)還可按照圖2(A)，圖2(B)所示的方式表示。
順量C振動板表示通過對振動部的單位面積施加壓力時的變形，可接納媒體的體積。另外，順量C振動板還表示變形的容易度。
圖2(C)為下述場合的驅動器106的剖面圖，該場合指液體容器中接納有足夠的液體，在驅動器106的振動區域的周邊處充滿液體。圖2(C)中的M』最大值表示下述場合的附加聲質量的最大值，該場合指液體容器中接納有足夠的液體，在驅動器106的振動區域的周邊處充滿液體。該M』最大值表示為M』最大值＝(π×ρ/(2×k3)×(2×(2×k×a)3/(3×π))/(π×a2)2(4)a表示振動部的半徑，ρ表示媒體的密度，k表示波數。此外，公式(4)在驅動器106中的振動區域為半徑a的圓形的場合成立。附加聲質量M』為表示通過位于振動部附近的媒體的作用，振動部的質量看上去增加的量。
根據公式(4)可知，M』最大值隨振動部的半徑a，媒體的密度ρ而增加。
波數k表示為k＝2×π×f振動部/c(5)f振動部表示未接觸到液體時的振動部的共振頻率。c表示在媒體中傳播的聲音的速度。
圖2(D)表示圖2(C)的場合的驅動器106中的振動部和腔162的等效電路，該場合指液體容器中接納有足夠的液體，在驅動器106中的振動區域的周邊處充滿有液體。
圖2(E)表示下述場合的驅動器106的剖面圖，該場合指液體容器中的液體消耗，在驅動器106中的振動區域的周邊處沒有液體，在驅動器106中的腔162內部殘留有液體。公式(4)表示例如，在液體容器中盛滿液體的場合，根據墨的密度ρ等而確定的最大的聲質量M』最大值。另一方面，在液體容器中的液體消耗，在腔162內部殘留有液體，同時位於驅動器106中的振動區域的周邊處的液體處變為氣體或真空的場合，上述M』表示為M』＝ρ×t/S (6)t表示振動的媒體的厚度。S表示驅動器106中的振動區域的面積。在該振動區域為半徑a的圓形的場合，S＝π×a2。於是，附加聲質量M』在下述場合，按照公式(4)計算，該場合指液體容器中接納有足夠的液體，在驅動器106中的振動區域的周邊處充滿液體。上述M』在下述場合，按照公式(6)計算，該場合指液體消耗，在腔162內部殘留有液體，同時位於驅動器106中的振動區域的周邊處的液體變為氣體或真空。
在這裡，如圖2(E)所示，下述場合的附加聲質量M』適合定為M』cav，該場合指液體容器中的液體消耗，在驅動器106中的振動區域的周邊處沒有液體，在驅動器106中的腔162內部殘留有液體，其與驅動器106中的振動區域的周邊處充滿液體的場合的附加聲質量M』最大值不同。
圖2(F)表示圖2(E)的場合的驅動器106中的振動部和腔162的等效電路，該場合指液體容器中的液體消耗，在驅動器106中的振動區域的周邊處沒有液體，在驅動器106中的腔162內部殘留有液體。
在這裡，與媒體的狀態有關的參數在公式(6)中，指媒體的密度ρ和媒體的厚度t。在液體容器中接納有足夠的液體的場合，液體與驅動器106中的振動部相接觸，在液體容器中沒有接納有足夠的液體的場合，液體殘留於腔的內部，或氣體或真空與驅動器106中的振動部相接觸。如果驅動器106的周邊的液體消耗，從圖2(C)的M』最大值變為圖2(E)的M』cav的過程中的附加聲質量為M』var，則由於媒體的厚度t隨液體容器內部的液體的接納狀態而發生變化，這樣附加聲質量M』var變化，共振頻率也變化。於是，通過指定共振頻率fs，可對液體容器內部的液體的有無情況進行檢測。在這裡，在按照圖2(E)所示的方式，t＝d的場合，如果採用公式(6)表示M』cav，將腔的深度d代入公式(6)中的t，則M』cav表示為M』cav＝ρ×d/S (7)
另外，即使在媒體為種類相互不同的液體的情況下，由於成份的不同，其相應的密度ρ不同，這樣附加聲質量M』發生變化，共振頻率也變化。於是，通過指定共振頻率fs，便可檢測液體的種類。此外，在僅僅墨或空氣中的任何一個與驅動器106中的振動部相接觸，而不混合的場合，同樣可通過公式(4)進行計算，檢測M』的變化值。
圖3(A)為表示墨盒內的墨量，與墨和振動部的共振頻率fs之間的關係的曲線圖。在這裡，對作為液體的一個實例的墨的場合進行描述。縱軸表示共振頻率fs，橫軸表示墨量。當墨的成份一定時，隨著墨殘餘量的降低，共振頻率fs上升。
在墨容器中接納有足夠的墨，在驅動器106中的振動區域的周邊處充滿墨的場合，其最大的附加聲質量M』最大值為由公式(4)表示的值。在墨消耗，腔162內殘留有液體，同時在驅動器106中的振動區域的周邊沒有充滿墨時，附加聲質量M』var根據媒體的厚度t，通過公式(6)計算出。由於公式(6)中的t為振動的媒體的厚度，這樣通過使驅動器106中的腔162的d(參照圖1(B))減小，即，使底板178的厚度減小到足夠小，這樣還可檢測到墨慢慢消耗的過程(參照圖2(C))。在這裡，t墨為振動的墨的厚度，t墨—最大值為M』最大值中的t墨。例如，在墨盒的底面，驅動器106相對墨的液面基本上水平設置。如果墨消耗，墨的液面從驅動器106，到達t墨—最大值的高度以下，則根據公式(6)，M』最大值慢慢地變化，根據公式(1)，共振頻率fs慢慢地變化。於是，只要墨的液面在t的範圍內，驅動器106便可慢慢地檢測墨的消耗狀態。
此外，通過使驅動器106中的振動區域的尺寸或長度增加，並且將其沿縱向設置，則隨著墨的消耗造成的液面的位置，公式(6)中的S發生變化。於是，驅動器106還可檢測墨慢慢消耗的過程。例如，在墨盒的側壁上，驅動器106基本上與墨的液面相垂直地設置。如果墨消耗，墨的液面到達驅動器106中的振動區域，由於隨著液位的降低，附加聲質量M』減少，則根據公式(1)，共振頻率fs逐漸增加。於是，只要墨的液面在腔162的直徑2a(圖2(C))的範圍內，驅動器106便可慢慢地檢測墨的消耗狀態。
圖3(A)中的曲線X表示接納於下述場合的墨箱內的墨的量，與墨和振動部的共振頻率fs之間的關係，該下述場合指驅動器106中的腔162足夠淺的場合，或驅動器106中的振動區域足夠大或長的場合。不但墨箱內的墨的量減少，而且墨和振動部的共振頻率fs慢慢地變化。
更具體地說，具有下述場合，該場合指可檢測墨慢慢地消耗的過程的場合，以及在驅動器106中的振動區域的周邊處，其密度相互是不同的液體與氣體均存在，並且受到振動的場合。隨著上述墨的逐漸消耗，在驅動器106中的振動區域的周邊處受到振動的媒體中，液體減少，而氣體增加。例如，在驅動器106相對墨的液面水平設置的場合，當t墨小於t墨—最大值時，受到驅動器106的振動的媒體同時包括液體和氣體。於是，如果驅動器106中的振動區域的面積為S，通過氣體附加質量表示小於公式(4)中的M』最大值的狀態，則下述公式成立，該公式為M』＝M』空氣+M』墨＝ρ空氣×t空氣/S+ρ墨×t墨/S (8)在這裡，M』空氣表示空氣的聲質量，M』墨表示墨的聲質量。ρ空氣表示空氣的密度，ρ墨表示墨的密度。t空氣表示受振動的空氣的厚度，t墨表示受振動的墨的厚度。隨著在受驅動器106中的振動區域周邊處的振動的媒體中的液體的減少，氣體的增加，在驅動器106相對墨的液面基本上水平設置的場合，t空氣增加，t墨減少。由此，M』var慢慢地減少，共振頻率慢慢地增加。於是，可檢測殘留於墨箱內的墨的量或墨的消耗量。此外，在公式(7)中僅有液體的密度的原因在於假定相對液體的密度，空氣的密度小到可忽略不計的程度。
在驅動器106基本上沿與墨的液面相垂直的方向設置的場合，將其視為驅動器106中的振動區域中的，受驅動器106的振動的媒體僅僅為墨的區域，以及受驅動器106的振動的媒體僅僅為氣體的區域的並聯的等效電路(圖中未示出)。如果受驅動器106的振動的媒體僅僅為墨的區域的面積為S墨，受驅動器106的振動的媒體僅僅為氣體的區域的面積為S空氣，則下述公式成立，該公式為1/M』＝1/M』空氣+1/M』墨＝S空氣/(ρ空氣×t空氣)+S墨/(ρ墨×t墨)(9)還有，公式(9)適合用於在驅動器106中的腔中沒有保持有墨的場合。對於在驅動器106中的腔中保持有墨的場合，可通過公式(7)，公式(8)和公式(9)計算。
在底板178的厚度較厚，即腔162的深度d較深，d比較接近媒體的厚度t墨—最大值的場合，或在採用與液體容器的高度相比較，振動區域很小的驅動器106的場合，實際上相對檢測墨慢慢地減少的過程的情況，可檢測墨的液面是位於驅動器的安裝位置的上方位置，還是下方位置。換言之，檢測驅動器的振動區域的墨的有無。例如，圖3(A)的曲線Y表示較小的圓形的振動區域的場合的墨箱內的墨的量，與墨和振動部的共振頻率fs之間的關係。墨箱內的墨的液面在通過驅動器的安裝位置的前後的墨量Q之間，墨和振動部的共振頻率fs呈現急劇變化的狀態。由此，可檢測在墨箱內部，是否殘留有規定量的墨。
採用驅動器106檢測液體的有無的方法比通過軟體計算墨的消耗量的方法更加精確，因為該驅動器106通過與液體直接相接觸來檢測墨的有無。另外，採用電極，通過導電性檢測墨的有無的方法受到液體容器上的安裝位置和墨的類型的影響，但是採用驅動器106檢測液體的有無的方法不會受到上述液體容器上的安裝位置與墨的類型的影響。另外，由於上述液體的有無的檢測和共振可通過一個驅動器106實現，這樣與採用用於檢測液體的有無和共振的不同的傳感器的方法相比較，安裝於液體容器上的傳感器的數量可減少。於是，液體容器的製造成本較低。此外，在驅動器操作過程中上述驅動器106所產生的聲音可通過將壓電層160的振動頻率設定在音頻之外的方式減少。
圖3(B)表示圖3(A)中的曲線Y的墨的密度，與墨和振動部的共振頻率fs之間的關係。作為液體，以墨作為實例。如圖3(B)所示，如果墨的密度增加，由於附加聲質量增加，共振頻率fs減小。即，共振頻率fs隨墨的種類而不同。於是，通過測定共振頻率fs，在再次填充墨時，可確認是否沒有混入密度不同的墨。
因此，驅動器106可識別接納墨的種類相互不同的墨箱。
下面具體描述下述場合的，可正確地檢測液體狀態的條件，該場合指按照即使在液體容器內的液體用完的情況下，在腔162內部仍殘留有墨的方式，設定腔的尺寸與形狀。如果驅動器106可在液體充滿腔162內部的場合，檢測液體的狀態，則即使在液體未充滿腔162的內部的情況下，仍可檢測液體的狀態。
共振頻率fs為聲質量M的函數。聲質量M為振動部的聲質量M振動部與附加聲質量M』的總和。在這裡，附加聲質量M』與液體的狀態有關。附加聲質量M』指表示由于振動部附近處的媒體的作用，振動部的質量看上去增加的量。即，指由于振動部的振動，看上去被吸收的媒體而造成的振動部的質量的增加的量。
於是，在M』cav大於公式(4)中的M』最大值的場合，看上去所吸收的媒體全部為殘留於腔162內部的液體。由此，與在液體容器內部盛滿液體的狀態相同。由於在此情況下，M』沒有發生變化，這樣共振頻率fs也不發生變化。因此，驅動器106不能夠檢測液體容器內的液體的狀態。
在M』cav小於公式(4)中的M』最大值的場合，看上去所吸收的媒體為殘留於腔162內部的液體，以及液體容器內的氣體或真空。由於此時，與在液體容器內部盛滿液體的狀態不同，M』發生變化，這樣共振頻率fs發生改變。於是，驅動器106可檢測液體容器內的液體的狀態。
即，在液體容器內的液體用完的狀態，在驅動器106中的腔162的內部殘留有液體的場合，驅動器106可正確地檢測液體的狀態的條件指M』cav小於M』最大值。還有，驅動器106可正確地檢測液體的狀態的條件M』最大值＞M』cav與腔162的形狀無關。
在這裡，M』cav指其容積基本上等於腔162的容積的液體的質量。因此，根據M』最大值＞M』cav這個不等式，驅動器106可正確地檢測液體的狀態的條件可表示為腔162的容積的條件。例如，如果圓形的腔162的開口161的半徑由a表示，另外腔162的深度由d表示，則下述公式成立，該公式為M』最大值＞ρ×d/πa2(10)如果展開公式(10)，則要求下述條件，該條件為a/d＞3×π/8 (11)此外，只要在腔162的形狀為圓形的場合，公式(10)，公式(11)便成立。如果採用非圓形的場合的M』最大值的公式，以公式(10)中的πa2代替其面積進行計算，則導出腔的寬度和長度等的值與深度之間的關係。
因此，如果採用下述驅動器106，該驅動器106具有作為滿足公式(11)的開口161的半徑a和腔162的深度d的腔162，則即使在液體容器內的液體為用完的狀態，並且在腔162內部殘留有液體的情況下，在不發生誤動作的情況下，仍可檢測液體的狀態。
由於附加聲質量M』還影響聲阻抗特性，這樣測定因殘餘振動而在驅動器106中產生的反向電動勢的方法也可至少檢測聲阻抗的變化。
此外，按照本實施例，測定在驅動器106產生振動，由於此後的殘餘振動而在驅動器106中產生的反向電動勢。但是，下述情況不是必須的，該情況指由於驅動器106中的振動部因驅動電壓造成的自振，對液體進行振動。即，由于振動部即使在本身不振蕩的情況下，仍與和其相接觸的範圍內的液體一起振動，這樣壓電層160以撓曲方式發生變形。該殘餘振動使壓電層160產生反向電動勢，將該反向電動勢傳遞給頂部電極164和底部電極166。也可利用此現象，檢測媒體的狀態。例如，在噴墨印表機中，也可利用下述驅動器中的振動部的周圍的振動，檢測墨箱或其內部的墨的狀態，該驅動器中的振動部周圍的振動是由於列印時的列印頭的滑移而在滑架上做往復移動造成的振動產生的。
最好驅動器106振蕩的頻率為非可聽區域的頻率。例如，最好為在100～500kHz範圍內的頻率。近年來，噴墨式印表機在動作時發出的聲音是極小的，如果驅動器106驅動時所產生的頻率在可聽區域，則驅動器106所產生的聲音相對顯著，從而使印表機的使用者感到不舒服。於是，最好將驅動器106進行振蕩的頻率設定為非可聽區域內的頻率，則印表機的使用者不會使驅動器106產生的振動感到不舒服。
即使在例如，相同類型的墨盒包括相同量的，相同種類的，例如相同顏色的墨的情況下，由於相應的驅動器的個體差異所產生的共振頻率的值會有微小差別。於是，在相應的墨盒處於盛滿墨時，測定共振頻率，將其預先存儲於半導體存儲機構7或存儲印表機內的存儲器中。這樣，以所存儲的共振頻率作為基準，將其與在相應的墨盒的消耗時所檢測到的頻率進行比較，由此可檢測相應的墨盒的墨的消耗狀態。例如，也可在新的墨盒安裝於印表機上時，對墨盛滿時的頻率進行測定，將其存儲於存儲器內，形成基準，由此將在墨消耗時測定的頻率，與墨盛滿時的頻率進行比較，檢測墨的消耗狀態。另外，還可在墨盒製造時，預先測定墨盛滿時的頻率，將該測定結果存儲於半導體存儲機構7中，通過對在墨消耗時測定的頻率，與墨盛滿時的頻率進行比較，檢測墨的消耗狀態。
圖4表示墨盒內的墨的殘餘量，與共振頻率的第一模式和第二模式的組合的圖案之間的關係。針對分別具有不同的墨殘餘量的每個墨盒，給出了第一模式的共振頻率，第二模式的共振頻率，以及第一模式的共振頻率與第二模式的共振頻率的組合的圖案的數值。
第一模式指驅動器或彈性波發生機構106的殘餘振動所產生的反向電動勢的變形的第一頻率，第二模式指驅動器或彈性發生機構106的殘餘振動所產生的反向電動勢的波形的第二頻率。由於根據驅動器106的殘餘振動所產生的反向電動勢而檢測到的頻率基本上與下述頻率保持一致，該頻率為通過阻抗測定儀所測定的導納特性的極大值的頻率，這樣測定反向電動勢變形的頻率等同於求出聲阻抗的特異點。
因在墨盒A，B，C內，墨的殘餘量是分別不同的，第一模式的共振頻率與第二模式的共振頻率的組合的圖案是分別有差別的，由此，通過測定第一模式的共振頻率與第二模式的共振頻率這兩個頻率，便可判斷接納於安裝在印表機上的墨盒內的墨的殘餘量。
例如，如圖4所示，對於分別具有不同的墨的殘餘量的墨盒A，B，C來說，第一模式的共振頻率與第二模式的共振頻率的組合的數值圖案是分別不同的。因此，可將第一模式的共振頻率與第二模式的共振頻率的組合的數值圖案，用作表示相應的墨盒的墨的殘餘量的圖案。
墨盒B中的，第一模式與第二模式的共振頻率的波峰的圖案與墨盒A相比較，具有低於100kHz的，經變換的共振頻率的圖案。墨盒C中的，第一模式與第二模式的共振頻率的波峰的圖案，與墨盒A相比較，具有高於100kHz的，經變換的共振頻率的圖案。按照上述方式，由於接納墨盒中的墨的殘餘量的不同，第一模式和第二模式的共振頻率的圖案是不一樣的。因此，通過下述方式，可判斷接納墨盒內的墨的殘餘量，該方式為檢測第一模式和第二模式的這兩個者的共振頻率，將其共振頻率的組合數值圖案，與所測定到的墨盒內的墨的殘餘量的固有圖案進行辨別。
在這裡，雖然是檢測第一模式和第二模式的這兩個模式的共振頻率，但是也可通過檢測多個模式的共振頻率，判斷墨的殘餘量。例如，也可通過檢測第一模式和第三模式這兩個模式的共振頻率，判斷墨的殘餘量，此外，還可檢測通過檢測第二模式和第三模式這兩個模式的共振頻率，判斷墨的殘餘量。
圖5(A)和圖5(B)表示使驅動器106振動後的，驅動器106中的殘餘振動的波形與殘餘振動的測定方法。可通過驅動器106振蕩後的殘餘振動的頻率變化，或振幅變化，檢測墨液位相對墨盒內的驅動器106的安裝位置標高的變化。在圖5(A)和圖5(B)中，縱軸表示驅動器106的殘餘振動所產生的反向電動勢的電壓，橫軸表示時間。由於驅動器106的殘餘振動，如圖5(A)和圖5(B)所示，產生電壓的模擬信號的波形。接著，將該模擬變換為與信號的頻率相對應的數位化的數值。
在圖5(A)和圖5(B)所示的實例中，通過測定模擬信號中的第4～8次脈衝之間的四個脈衝所發生的時間，對墨的有無情況進行檢測。
更具體地說，在驅動器106振蕩後，計算使預先設定的規定的基準電壓從低電壓一側橫向切換到高電壓一側的次數。數位訊號在第4～8次期間較高，通過規定的時鐘脈衝，測定第4～8次之間的時間。
圖5(A)為墨的液面位於驅動器106的安裝位置標高上方時的波形。圖5(B)為在驅動器106的安裝位置標高處，沒有墨時的波形。如果對圖5(A)和圖5(B)進行比較，便知道圖5(A)中的，第4～8次之間的時間比圖5(B)的長。換言之，隨墨的有無變化，第4～8次之間的時間是不同的。利用該時間的差別，可檢測墨的消耗狀態。從模擬波形中的第4次開始計算是因為在驅動器106的振動穩定後，開始進行測定。從第4次進行計算的情況僅僅為一個實例，也可從任意的次數開始進行計算。
在這裡，檢測第4～8次之間的信號，通過規定的時鐘脈衝，測定第4～8次之間的時間。由此，計算共振頻率。最好時鐘脈衝為下述時鐘脈衝，其等於用於控制安裝於墨盒上的半導體存儲器等的時鐘。另外，測定至第8次的時間不是必須的，也可測定到任意的次數。在圖5中，雖然測定第4～8次之間的時間，但是也可按照檢測頻率的電路結構，檢測不同次數間隔內的時間。
例如，在墨的質量穩定，波峰的振幅的變動較小的場合，為了提高檢測速度，也可通過檢測第4～6次之間的時間，計算共振頻率。此外，在墨的質量不穩定，脈衝的振幅的變動較大的場合，為了正確地檢測殘餘振動，也可檢測第4～12次之間的時間。
還有，作為另一個實施例，還可計算規定期限內的反向電動勢的電壓波形的波數。更具體地說，在驅動器106振蕩之後，在規定期間，數位訊號較高，計算使規定的基準電壓從低電壓一側朝向高電壓一側橫向切換的次數。通過計算該次數，可對墨的有無情況進行檢測。
再有，對圖5(A)和圖5(B)進行比較可知道，在下述場合，反向電動勢的波形的振幅是不同的，該場合指墨盛滿於墨盒內部的場合，以及在墨盒內部沒有墨的場合。於是，即使在不計算共振頻率，而測定反向電動勢的波形的振幅的情況下，也可檢測墨盒內的墨的消耗狀態。更具體地說，例如，在圖5(A)中的反向電動勢的波形的頂點與圖5(B)中的反向電動勢的波形的頂點之間，設定基準電壓。在驅動器106振蕩後，在規定時間，數位訊號較高，反向電動勢的波形橫切基準電壓的場合，判定沒有墨。在反向電動勢的波形未橫切基準電壓的場合，判定具有墨。
最好驅動器106的殘餘振動是在滑架沒移動時，或在列印頭的非列印時進行測定的。由於在列印頭列印時測定殘餘振動的場合，該殘餘振動的測定採用墨盒印表機的中央處理器(CPU)，這樣便使CPU進行列印而可使用的時間減少，使列印速度降低。
於是，通過在CPU不使用的列印頭的非列印時測定殘餘振動，則便防止列印速度降低。此外，在安裝於滑架上，與滑架一起移動的類型的墨容器的場合，如果在列印頭的列印時測定殘餘振動，則因墨容器移動，墨容器內的墨產生晃動，這樣不能夠正確地測定殘餘振動。由此，最好在非列印時測定殘餘振動。另外，由於在非列印時，驅動滑架的馬達停止，能夠在避免列印頭和滑架的馬達驅動時的噪音的情況下進行測定。
這樣，可更加正確地測定殘餘振動。作為列印頭的非列印時，包括有修改頁時，清潔時，接入接通電源時，馬上切斷電源，即從切斷電源，到印表機實際特徵之間的時間等的時間。
圖5(C)表示通過規定的時鐘脈衝，對脈衝波形中的第4～8次之間的時間進行測定的實例。在該圖中，在第4～8次之間，出現4次時鐘脈衝。在這裡為了便於說明，是通過很少的時鐘脈衝，對實際上具有在100～200次範圍內的時鐘脈衝的情況進行描述的。由於時鐘脈衝具有一定周期，這樣可通過計算時鐘脈衝的個數，測定時間。通過測定第4～8次之間的時間，計算共振頻率。最好時鐘脈衝的周期小於反向電動勢的周期，最好該時鐘脈衝為例如，16MHz等的頻率較高的時鐘脈衝。
圖6為表示下述印表機控制部2000的結構，該印表機控制部通過驅動器106，檢測聲阻抗的變化，檢測液體容器1內部的液體的消耗狀態，根據該檢測結果，對噴墨印表機進行控制。該印表機控制部2000包括液體消耗狀態檢測部1200，以及控制電路部1500，該液體消耗狀態檢測部1200對設置於液體容器1上的驅動器106，施加驅動該驅動器106的電壓，由此，根據驅動器106所檢測的聲阻抗的變化，對液體的消耗狀態進行檢測，該控制電路部1500根據上述液體消耗狀態檢測部1200所輸出的液體有無的檢測結果，對印表機進行控制。
控制電路部1500又包括控制部1400，以及印表機動作控制部1402，該控制部1400根據上述液體消耗狀態檢測部1200所輸出的液體有無的檢測結果，對印表機動作控制部1402進行控制，該印表機動作控制部1402根據控制部1400的指示，對印表機的動作進行控制。該控制電路部1500還包括根據印表機動作控制部1402對印表機動作進行控制的提示處理部1404，列印動作控制部1406，墨補充處理部1408，墨盒更換處理部1410，列印數據存儲處理部1412和列印數據存儲部1414。
此外，印表機控制部2000可設置於噴墨印表機的內部，但是該印表機控制部2000的一部分的功能也可設置在外部。例如，控制電路部1500的功能也可由與印表機連接的計算機等的外部裝置提供。還有，印表機控制部2000的一部分功能還可作為程序，以存儲於列印媒體上的方式提供。在通過將印表機控制部2000的一部分功能作為存儲於列印媒體中的程序，提供給與印表機連接的計算機，在日後修改印表機控制部2000的一部分功能的場合，容易將實現最新功能的程序存儲於計算機的存儲媒體上，可經常採用最新功能，對印表機的動作進行控制。
另外，印表機控制部2000的一部分功能也可作為程序，從伺服器等的信息處理器，通過通信線路，發送給與印表機連接的計算機等的終端。在此情況下，由於容易將最新的功能，通過通信線路，從伺服器獲取，並將其存儲於計算機的存儲器中，這樣印表機可經常實現最新的功能。
液體消耗狀態檢測部1200驅動驅動器106，根據聲阻抗的變化，對液體容器1內部的液體的有無進行檢測。例如，液體消耗狀態檢測部1200包括測定電路部800，以及檢測電路部1100，該測定電路部800對驅動器106因殘餘振動而產生的反向電動勢，例如電壓值進行測定，該檢測電路部1100輸入測定電路部所測定的反向電動勢，輸出表明液體容器1內部的液體的有無情況的信號。
該測定電路部800包括驅動電路發生部850，其發生驅動驅動器106的驅動電壓。通過由驅動電路發生部850發生的驅動電壓，使設置於液體容器1上的驅動器106驅動，使其產生振蕩。該驅動器106在驅動振蕩之後，還連續振動，由於該殘餘振動，驅動器106本身產生反向電動勢。測定電路部800還將驅動器106所產生的反向電動勢的波形的模擬信號，轉換為與反向電動勢的頻率相對應的數位訊號，將其輸出給數字電路部900。
檢測電路部1100包括數字電路部900，以及液體有無判斷部1000，該數字電路部900以數位化方式對測定電路部800所輸出的信號的一定時間內的脈衝次數進行計算，該液體有無判斷部1000根據數字電路部900計算出的脈衝次數，對液體的有無情況進行判斷。在本實施例中，如圖5(A)和圖5(B)所示，數字電路部900在測定電路部800所輸出的反向電動勢的波形中的第4～8次之間，輸出高電平信號。另外，如圖5(C)所示，數字電路部900在上述數位訊號中的位於第4～8次之間的高電平期間，對其周期短於反向電動勢的規定的時鐘脈衝的脈衝次數進行計算。通過對具有一定周期的時鐘脈衝的脈衝次數進行計算，可測定第4～8次之間的時間。例如，在圖5(C)中，時鐘脈衝出現5次，通過使該5次與時鐘脈衝的周期相吻合，則可計算時間。在這裡，為了便於說明，是以頻率較低的時鐘脈衝作為實例進行描述的，但是實際上採用的是16MHz等頻率較高的時鐘脈衝。液體有無判斷部1000根據數字電路部900所輸出的計算值，判斷液體容器1內部的液體的有無，將判斷結果輸出給控制電路部1500。
在液體消耗狀態檢測部1200輸出沒有液體的判斷結果的場合，控制部1400對印表機動作控制部1402進行控制，進行規定的低墨量對應處理。該低墨量對應處理是考慮到墨剩餘量很少的情況，禁止或抑制不適合的列印等的印表機的動作的處理。印表機動作控制部1402根據控制部1400的指示，對提示處理部1404，列印動作控制部1406，墨補充處理部1408，墨盒更換處理部1410，或列印數據存儲處理部1412的動作進行控制，進行低墨量對應處理。
提示處理部1404提示下述信息，該信息與對液體容器1內的液體的有無情況進行了檢測的驅動器106相對應。在信息提示中，具有顯示器1416的顯示和揚聲器1418的聲音發出。上述顯示器1416為例如，印表機的顯示板，或與印表機連接的計算的畫面。另外，提示處理部1404與揚聲器1418連接，如果驅動器106檢測到在安裝位置沒有墨，則揚聲器1418輸出通知聲音。上述揚聲器1418可為印表機的揚聲器，也可為與印表機連接的計算機等外部裝置的揚聲器。此外，作為通知聲音，最好採用聲音信號，還可通過聲音合成處理，形成表示墨消耗狀態的合成聲音。
列印動作控制部1406對列印動作部1420進行控制，使印表機的列印動作停止。由於列印動作停止，便避免沒有墨後的列印動作。另外，作為低墨量對應處理的另一實例，列印動作控制部1406也可禁止發生從結束某個列印處理，過渡到下次列印處理的情況。通過該列印處理的禁止，可避免下述情況，該情況指在1次列印處理，例如一連串的文章的列印過程中，列印停止。另外，為了防止在進行1頁列印的過程中，列印處理停止，作為列印處理的禁止的實例，最好禁止改頁結束後的列印處理。
墨補充處理部1408對墨補充裝置1422進行控制，自動地向墨盒補充墨。通過該墨的補充，可連續進行列印。墨盒更換處理部1410對墨盒更換裝置1424進行控制，自動地更換墨盒。同樣通過該對應處理，在不會使使用者的手忙亂的情況下，可連續進行列印動作。作為低墨量對應處理，列印數據存儲處理部1412將列印結束前的列印數據存儲於列印數據存儲部1414中。該列印數據在檢測到墨用完之後，發送給印表機。通過該列印數據的存儲，可避免列印前的列印數據的丟失。
上述的這些結構1404～1412的全部也可不設置於印表機控制部2000中。此外，可不必進行全部的低墨量對應處理，而至少進行其中的一個的低墨量對應處理。例如，當墨補充處理部1408或墨盒更換處理部140進行處理時，列印動作控制部1406也可不進行印動作的停止處理。還有，在進行上面的實例所描述以外的低墨量對應處理的結構中，也可設置避免因墨量不夠而造成的不適合的動作的結構。此外，最好上述的低墨量對應處理在下述動作之後進行，該動作指在驅動器106檢測到在安裝位置無墨狀態之後，進行「規定的富餘量」的列印。該「規定的富餘量」設定為比在驅動器106檢測到沒有墨之後，消耗少於全部墨的列印量的適合的值。
圖7表示其它的實施例的印表機控制部2002的方框圖。在本實施例中，在液體容器1上，安裝有三個驅動器106A，106B和106C。該三個驅動器106A，106B和106C設置於下述位置，該位置隨液體墨量的消耗，沿液面下降方向而不同。圖7所示的測定電路部802包括驅動電壓發生部850A，850B和850C，它們分別對安裝於液體容器1上的三個驅動器106A，106B和106C，施加驅動驅動器的電壓。檢測電路部1102內的數字電路部902分別從測定電路部802，輸入上述驅動器106A，106B和106C發生的反向電動勢信號，對相應的反向電動勢信號的預定時間內的脈衝次數進行計算。此外，液體有無判斷部1002根據數字電路部902所輸出的相應的反向電動勢的數值，判斷液體容器1內部的液體的有無。在本實施例中，由於多個驅動器分別安裝於液面降低方向上的不同位置，這樣可分級檢測相應的驅動器的安裝位置處的液體的消耗狀態。由於印表機控制部2002中的除液體消耗狀態檢測部1202以外的結構與圖6中的印表機控制部2000相同的結構，故省略對其的描述。
根據液面是否高於驅動器的安裝位置標高的情況，驅動器的輸出信號是不同的。例如，所檢測的反向電動勢的頻率或振幅變化較大，隨之，檢測信號發生改變。液體消耗狀態檢測部1202可根據檢測信號，判斷液體的液面是否通過各驅動器106A，106B和106C的安裝位置的標高。檢測處理按照預定的時間，定期地進行。
這裡，將液面低於驅動器的安裝位置的狀態稱為「沒有液體狀態」，將液體高於驅動器的安裝位置的狀態稱為「有液體狀態」。如果液面通過驅動器，則從「有液體狀態」，到「沒有液體狀態」的檢測結果發生改變。
在本實施例中，對液面通過的檢測顯示該檢測結果的變化。
作為本實施例的特徵，控制部1400對應於液體消耗的進行，沿液體的液面的降低方向對阻抗檢測用的驅動器106進行切換。具體來說，在液體容器1剛安裝後，即在盛滿液體的狀態，僅僅採用驅動器106A。如果液體被消耗，液面通過驅動器106A，該驅動器106A檢測到沒有液體狀態。與此相對應，控制部1400將液體容器1的液體檢測位置切換到中間一級。即，僅僅採用驅動器106B，檢測液體的消耗。同樣，如果驅動器106B檢測到沒有液體狀態，則檢測位置切換到最下一級的驅動器106C。
按照本實施例，由於依次將檢測位置朝向下方切換，這樣全部的驅動器106也可在平時不動作，驅動器的動作的頻率降低。於是，控制部1400中的數據處理量也可減少。其結果是，檢測動作不會減少列印操作的整個過程。
在本實施例中，具有三個驅動器。但是，如果驅動器106的數量為三個以上，則其數量可為任意數。另外，驅動器位置的間距也可是不一定的。例如，最好液面越低，則驅動器的間距越窄。上述方式的改進同樣還適用於下面的其它的實施例。
圖8表示圖6所示的印表機控制部2000的另一個實施例。圖8的液體容器1按照下述方式，安裝於滑架上，該方式為液體容器1內部的液體與將該液體噴射至列印記錄媒體上的列印頭部1300連通。列印頭部1300通過列印頭驅動部1440驅動。圖8的印表機包括清潔部1436，其從列印頭部1300，吸收液體，對列印頭部1300中的噴嘴進行清潔，清潔驅動部1432驅動泵1434，由此清潔部1436從列印頭部1300吸收液體。
圖8所示的印表機控制部2004中的控制電路部1502除了圖6所示的印表機控制部2000所具有的部分以外，還包括液體噴射計數器(噴射計數器)1450，液體消耗量計算部1452，清潔控制部1442，噴射計數器1450計算列印頭部1300噴射的墨滴的次數；液體消耗量計算部1452根據液體噴射計數器1450計算出的噴射墨滴次數，計算墨消耗量；清潔控制部1442根據液體消耗量狀態檢測部1210檢測到的墨消耗狀態，對清潔驅動部1432進行控制。另外，檢測電路部1104包括液體消耗狀態修正部1010，其根據通過驅動器106檢測到的墨的消耗狀態，對液體噴射計數器1450計算的列印頭部1300的噴射墨滴次數進行修正。
下面對圖8中的新添加的部分的動作進行描述。液體噴射計數器1450計算在列印時，從列印頭部1300噴射的墨滴的次數，將其輸出給液體消耗量計算部1452。該液體消耗量計算部1452根據液體噴射計數器1450得出的計算值，計算從列印頭部噴射出的墨量。另外，通過對列印頭1300施加與列印無關的驅動信號，以空打方式噴射墨滴，由此使列印頭1300中的噴嘴口附近處的各部位的微小氣泡恢復為墨液，或還可通過防止噴嘴口處的墨造成堵塞的衝洗操作，進行墨的消耗。於是，液體噴射計數器1450還對衝洗操作的墨滴噴射次數進行計算，將其輸出給液體消耗量計算部1452。該液體消耗量計算部1452根據列印操作和衝洗操作的列印頭部1300的墨的噴射次數，計算墨的消耗量，將計算的墨消耗量輸出給液體消耗狀態修正部1010。通過液體消耗量計算部1452計算出的墨量，由提示處理部1404中的顯示器1416顯示。
此外，同樣在通過清潔部1436清掃列印頭部1300時，通過清潔，吸收列印頭部1300內部的墨，消耗液體容器1內部的墨。於是，液體消耗量計算部1452輸入下述時間，例如泵1434通電的時間，該下述時間指通過清潔控制部1442，清潔驅動部1432驅動泵1434的時間，之後將上述時間與泵1434單位時間的墨吸收量相乘，由此計算清潔造成的墨的消耗量。
因此，液體消耗量計算部1452計算液體噴射計算器1450與清潔控制部1442所消耗的墨量。液體消耗狀態修正部1010根據液體有無判斷部1000的判斷結果，對液體消耗量計算部1452的計算值進行修正。
下面對墨消耗狀態的檢測，採用液體有無判斷部1000，液體消耗量計算部1452，以及清潔控制部1442這三個部分的輸出的理由進行描述。液體有無判斷部1000的輸出為下述信息，該信息指實際上在驅動器106的安裝位置，測定液體的液面的信息。另一方面，液體消耗量計算部1452和清潔控制部1442的輸出下述推定的墨消耗量，該推定的消耗量是根據液體噴射計數器1450計算的墨滴的次數，以及泵1434的驅動時間計算出的。由於下述情況，該計算值會產生誤差，該情況指隨著使用者的列印形式，使用環境，例如室溫極高，極低，或墨盒開封後的經歷時間等，墨盒內部的壓力或墨的粘度發生變化。於是，液體消耗狀態修正部1010根據從液體有無判斷部1000輸出的墨有無的判斷結果，對基於液體消耗量計算部1452和清潔控制部1442的輸出而計算出的墨消耗量進行修正。另外，液體消耗狀態修正部1010根據從液體有無判斷部1000輸出的墨有無的判斷結果，對下述參數進行修正，該參數指液體消耗量計算部1452計算墨消耗量而採用的計算公式中的參數。通過對該計算公式中的參數進行修正，使計算公式符合使用墨盒的環境，通過該計算公式得到的值與實際使用的值近似。
在驅動器106檢測在安裝位置處墨的有無的場合，由印表機動作控制部1402控制的列印動作控制部1406，墨補充處理部1408，墨盒更換處理部1410，列印數據存儲處理部1412，以及清潔控制部1442進行規定的低墨量對應處理。
由於列印動作控制部1406對列印頭驅動部1440進行控制，停止列印頭部1300中的墨的噴射，或使墨的噴射量減少，這樣便避免在沒有墨後的列印動作。作為低墨量對應處理，清潔控制部1442禁止清潔部1436對列印頭部1300的清潔動作，或使清潔的次數減少，使泵1434的吸力減小，由此使墨的吸收量降低。在對列印頭部1300進行清潔時，會從列印頭部1300，吸收較多的墨。於是，通過在低墨量時，禁止清潔動作，則可避免下述情況，該情況指為了進行清潔，殘餘的很少的墨為列印頭部1300所吸收，另外可避免因進行清潔，墨量不足的情況。另外，也可減少清潔的次數，減小泵1434的吸力。根據液體容器1內部的墨的殘餘量，控制部1400選擇列印動作控制部1406和清潔控制部1442進行低墨處理的方式。
圖9表示圖8所示的印表機控制部2004的又一實施例。在該實施例中，半導體存儲機構7安裝於液體容器1上，印表機控制部2006除了具有信息存儲控制電路部1444以外，其它的結構與圖8所示的印表機控制部2004的相同。因此，省略對與半導體存儲機構7和信息存儲控制機構1444無關的部分的描述。下面對通過作為本實施例的特徵的，具有半導體存儲機構7和信息存儲控制電路部1444的結構而獲得的功能和優點進行描述。
液體容器1包括驅動器106和半導體存儲機構7。半導體存儲機構7為EEPROM等的可改寫存儲器。控制電路部1506包括信息存儲控制電路部1444。液體消耗狀態檢測部1210對驅動器106進行控制，檢測液體容器1內部的液體的消耗狀態，將與採用驅動器106的液體消耗狀態的檢測有關的消耗相關信息，輸出給控制電路部1506。控制部1400通過信息存儲控制電路部1444，將上述消耗相關信息寫入半導體存儲機構7。另外，信息存儲控制電路部1444從半導體存儲機構7中讀取消耗相關信息，將其輸出給控制部1400。
下面對半導體存儲機構7進行具體描述。半導體存儲機構7存儲與採用驅動器106的液體的消耗狀態的檢測有關的消耗相關信息。該消耗相關信息包括所檢測到的墨水的消耗狀態的信息。信息存儲控制電路1444將採用驅動器106獲得的消耗狀態信息寫入半導體存儲機構7。之後，讀取該消耗狀態信息，將其用於印表機控制部2006。
將消耗狀態信息存儲於半導體存儲機構7特別有利於液體容器1的拆卸。在液體處於正在消耗的過程中的狀態，將液體容器1從噴墨印表機上取下。此時，存儲有液體消耗狀態的半導體存儲機構7通常與液體容器1在一起。將液體容器1再次安裝於相同的噴墨印表機上，或安裝於其它的噴墨印表機上。此時，從半導體存儲機構7中，讀取液體消耗狀態，根據該液體消耗狀態，印表機控制部2006動作。例如，可知道，安裝了液體排空，或液體殘餘量很少的液體容器1，此情況傳遞給使用者。按照上述方式，在拆卸之後，可確實利用液體容器1以前的消耗狀態信息。
半導體存儲機構7也可存儲下述液體消耗狀態，該液體消耗狀態是液體消耗量計算部1452，例如，根據液體噴射計數器1450計算的噴射墨滴次數，計算出的。驅動器106可確實對驅動器106安裝位置處的墨液面的通過情況進行檢測。於是，最好根據液體消耗量計算部1452計算的液體消耗狀態，推定液體通過的前後的墨消耗狀態。將該推定值存儲於半導體存儲機構7中。
另外，消耗相關信息包括對應於液體的消耗狀態而檢測到的檢測特性信息。在本實施例中，將作為檢測特徵信息的，消耗前檢測特性信息和消耗後檢測特徵信息存儲。消耗前檢測特徵信息表示墨開始消耗前的檢測特徵，即，處於墨盛滿狀態的檢測特徵。消耗後檢測特徵信息表示在墨消耗到規定的檢測目標時，所檢測到的預定的檢測特徵，具體來說，在墨的液面低於驅動器106的安裝位置標高時的檢測特徵。
信息存儲控制電路1444從半導體存儲機構7，讀取檢測特徵信息，液體消耗狀態檢測部1210根據該檢測特徵信息，通過驅動器106檢測液體消耗狀態。在得出對應於消耗前檢測特徵的檢測信息的場合，仍不進行液體的消耗，墨的殘餘量視為較多。至少確實知道，墨的液面位於驅動器106安裝位置之上。另一方面，當得出對應於消耗後檢測特徵的檢測信息時，進行墨的消耗，由於殘餘量較少，由此知道，墨的液面低於驅動器106的安裝位置。
下面對將檢測特徵信息存儲於半導體存儲機構7中的一個優點進行描述。檢測特徵信息由液體容器1的形狀，驅動器106的類型，墨的類型等的各種因素確定。當進行改進等的設計變更時，檢測特徵也發生變化。如果液體消耗狀態檢測部1210通常使用相同的檢測特徵信息，則不容易對付如上的檢測特徵的變化。在本實施例中，檢測特徵信息是以存儲於半導體存儲機構7中的方式使用的。因此，可以很容易地應付檢測特徵的變化。當然，即使在提供新的類型的液體容器1的情況下，印表機控制部2000仍可很容易地利用該液體容器1的檢測特徵信息。
最好測定每個液體容器1的檢測特徵信息，將其存儲於半導體存儲機構7中。即使在液體容器1的類型相同的情況下，由於製造上誤差，檢測特徵信息也是不同的。例如，對應於液體容器1的形狀或壁厚，檢測特徵信息也不同。在本實施例中，由於各液體容器1具有半導體存儲機構7，這樣可將固有的檢測特徵信息存儲於其半導體存儲機構7中。由此，可減少製造上的誤差對檢測造成的影響，可提高檢測精度。按照上述方式，本實施例對於消除各個液體容器1的檢測特性的差別來說，是有利的。
圖10表示印表機控制部2006的動作順序的流程圖。首先，對是否裝有墨盒進行判斷(步驟S10)。對安裝了新品或使用過程中的墨盒的情況進行檢測。上述處理採用噴墨印表機中設置的開關等(圖中未示出)。如果安裝墨盒，則從半導體存儲機構7，讀取包括檢測特徵信息等的消耗相關信息(步驟S12)。印表機控制部2006中的提示處理部1404，列印動作控制部1406，墨補充處理部1408，墨盒更換處理部1410，列印數據存儲處理部1412，以及清潔控制部1442採用所讀取的消耗相關信息。例如，如果通過該讀取的消耗相關信息，知道液體容器1內部的液體殘餘量很少，則顯示器1416顯示液體殘餘量很少，使列印頭部1300的動作停止。
液體消耗狀態檢測部1210根據從半導體存儲機構7所讀取的檢測特徵信息，採用驅動器106，檢測液體的消耗狀態(步驟S14)。根據所檢測的液體消耗狀態，判斷液體容器1內部的液體的有無(步驟S16)。在檢測為沒有液體的場合，實施沒有液體對應方式(步驟S18)。該沒有液體對應方式(步驟S18)包括通過列印數據存儲處理部1412，存儲列印數據的步驟(步驟S24)，通過列印動作控制部1406，停止列印動作的步驟(步驟S26)，通過提示處理部1404，顯示沒有液體的步驟(步驟S28)。在這種情況下，根據沒有液體顯示步驟(步驟S28)的指示，使用者更換墨盒，向噴墨印表機補充墨。
另外，作為沒有液體對應方式的步驟(步驟S18)，也可通過墨盒更換處理部1410，自動地對墨盒進行更換(步驟S20)，還可通過墨補充處理部1408，自動地補充墨(步驟S22)。在這種情況下，由於墨自動地補充到噴墨印表機中，使用者不必更換墨盒，這樣不經過墨盒更換判斷步驟(步驟S32)，而是返回到液體消耗信息讀取步驟(步驟S12)。在墨補充步驟(步驟S22)的場合，在補充墨之後，將多少量的墨補充到印表機中的信息存儲於半導體存儲機構7中。
在實施了作為沒有液體對應方式(步驟S18)的，列印數據存儲步驟(S24)，列印動作停止步驟(步驟S26)，沒有液體顯示步驟(步驟S28)之後，將所檢測的液體消耗狀態存儲於半導體存儲機構7中(步驟S30)。接著，由於通過沒有液體顯示步驟(步驟S28)，將在墨盒內沒有墨的情況傳遞給使用者，這樣在使用者根據沒有墨顯示步驟(步驟S28)的指示，更換墨盒的場合(步驟S32，是)，返回到液體消耗狀態檢測步驟(步驟S14)。另一方面，如果使用者未更換墨盒，通過顯示器或揚聲器提示下述顯示，該顯示指向使用者指示要更換墨盒，之後印表機控制部2006的整個過程結束。
圖11表示測定電路部800的電路結構的圖。測定電路部800包括驅動電壓發生部850，基準電壓發生部816，高通濾波器824，放大部860和比較器836。驅動電壓發生部850包括由NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812構成的雙極性晶體三極體，它們的基極B之間，以及發射極E之間連接，上述兩個三極體以互補方式並聯。NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812驅動驅動器106。該驅動器106的一個端子與相互連接的NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812中的發射極E連接，其另一個端子接地GND。驅動器106中的再一個端子與電源Vcc連接。
如果從端子840輸入到驅動電壓發生部850的觸發信號從低電平變為高電平，則相互連接的NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812中的基極B導通，NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812對所輸入的觸發信號的電流進行放大，將其供給驅動器106。在圖11，PNP型晶體三極體812中的發射極E與集電極C之間的電壓施加到驅動器106上。因此，驅動器106經急劇充電而產生振蕩。另外，驅動器106在振蕩後，因所殘餘的振動而產生反向電動勢。由於驅動器106的殘餘振動而產生的反向電動勢通過高通濾波器824，輸出給放大部860。
NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812中的基極B和發射極E之間為PN接合，基極B與發射極E之間的電位差0.6V或小於0.6V，在發射極E，幾乎不流過電流，如果上述電位差超過0.6V，則經放大的電流流過發射極E。由於NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812分別具有0.6V的不靈敏區域或偏壓，這樣NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812共計具有1.2V的偏壓。如果包括驅動器106中的反向電動勢的端子電位在該不靈敏區域內，則上述晶體三極體不動作，不會由於晶體三極體動作，對驅動器106的殘餘振動造成抑制。如果沒有不靈敏區域，則驅動器106的電壓經晶體三極體控制，為一定值，從而不能夠調節反向電動勢。
在圖11中，雙極性晶體三極體用作NPN型晶體三極體810和PNP型晶體三極體812，但是也可採用場效應晶體三極體，以代替雙極性晶體三極體。在採用場效應晶體三極體的場合，在設置圖11中的NPN型晶體三極體的位置，設置N型場效應晶體三極體。將N型場效應晶體三極體中的柵極設置於NPN型晶體三極體810中的基極B的位置，將前者中的源極設置於後者中的發射極E的位置。另外，在設置PNP型晶體三極體812的位置，設置P型場效應晶體三極體。將該P型場效應晶體三極體中的柵極設置於PNP型晶體三極體812中的基極B的位置，將前者中的源極設置於後者中的發射極E的位置。此外，將P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體中的柵極之間，以及源極之間連接。最好，驅動器106中的一個端子與相互連接的P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體中的源極連接，其另一個端子與電源Vcc連接，或接地GND。
高通濾波器824包括電容器826和電阻器828，驅動電壓發生部850的輸出通過高通濾波器824，輸出給放大部860。該高通濾波器824將驅動器106的輸出中的高頻部分，輸出給放大部860，去除低頻部分。還有，上述高通濾波器824具有使放大部860的輸出，以基準電壓為中心，約束在0～5V的範圍內的作用。基準電壓發生部816包括串聯的電阻器818，820，以及與電阻器820並聯的電容器822。該基準電壓發生部816將2～3V的穩定的直流電位作為基準電位，輸出給高通濾波器824，放大部860，比較器836。因此，高通濾波器824和放大部860所輸出的信號波形的電壓以基準電壓為中心，產生振動。
放大部860包括運算放大器834和電阻器830，832。該運算放大器834，電阻器830，832構成將輸入信號以不倒相而放大的方式輸出的非倒相放大電路。放大部860將驅動電壓發生部850輸出的反向電動勢信號，通過高通濾波器824，輸入到運算放大器834的正極端子。放大部860中的一個端子通過負反饋電阻器830，與輸出端連通，另外通過電阻器832，與基準電位連接，驅動器106輸出的微弱的反向電動勢以基準電位為中心實現放大，該放大的反向電動勢的信號的波形呈現圖5所示的模擬波形。
比較器836輸入放大部860所輸出的反向電動勢信號的電壓，以及基準電壓發生部816所輸出的基準電位，當反向電動勢的信號的電壓超過基準單位時，輸出高電平的信號，當反向電動勢的信號的電壓小於基準電位時，輸出低電平的信號，由此發生數字波形的反向電動勢的信號。由於運算放大器834的輸出以基準電位為中心，產生振動，比較器836的一端的電壓等於基準電位，這樣比較器836以基準電位為基準，對反向電動勢的信號的電壓進行比較，輸出數字波形的反向電動勢的信號。比較器836將發生的數字波形的反向電動勢的信號，輸出給端子844。
圖12表示檢測電路部1100的電路結構。檢測電路部1100包括數字電路部900和液體有無判斷部1000。數字電路部900包括雙穩態多諧振蕩器910和918，計數器912，920，與非門914，916。當上述計數器920計算到最高值(1111，1111)時，即使在下次輸入時鐘脈衝的情況下，上述計算值不會為(0000，0000)，仍保持最高值。
如果觸發信號從端子842，輸入到雙穩態多諧振蕩器910中的時鐘輸入插腳CLK，則該雙穩態多諧振蕩器910輸出下述信號，該信號按照下述方式，對計數器912進行控制，該方式為；使計數器912開始測定從測定電路部800輸出的反向電動勢的信號的脈衝次數。此外，如果計數器912計算到8個反向電動勢的信號的脈衝，則通過與非門916，使雙穩態多諧振蕩器910進行清零處理。於是，該雙穩態多諧振蕩器910在從輸入觸發信號，到反向電動勢的信號為第8次脈衝的期間，將處於高電平的信號，供給計數器912的計數啟動端子ENP。上述計數器912僅僅在輸入給計數啟動端子ENP的信號為高電平時，對時鐘進行計算。該計數器912從觸發信號輸入給雙穩態多諧振蕩器910起，開始對反向電動勢的信號的脈衝次數進行計算，在脈衝次數到達8次的時刻，由於輸入到計數啟動端子ENP的信號為低電平，這樣便結束對脈衝次數的計算。上述計數器912將在第4～8次脈衝期間為高電平的信號，從輸出插腳QC，輸出給雙穩態多諧振蕩器918的輸入插腳D。
上述雙穩態多諧振蕩器918從輸入插腳D，輸入計數器912輸出的，在第4～8次脈衝期間為高電平的信號，從時鐘輸入插腳CLK，輸入由端子846輸入的16MHz的頻率的時鐘，將從輸入插腳D輸入的信號按照與時鐘同步的方式輸出。計數器920從時鐘輸入插腳CLK，輸入與輸入到雙穩態多諧振蕩器918中的相同的16MHz時鐘脈衝。於是，計數器920按照與雙穩態多諧振蕩器918同步的方式動作，在雙穩態多諧振蕩器918的輸出插腳/Q的輸出為高電平的第4～8次脈衝期間，可計算16MHz的時鐘脈衝是第幾次。通過計算16MHz的時鐘脈衝的脈衝次數，可計算第4～8次之間的四個脈衝所產生的時間。計數器920將所計算出的計算值輸出給液體有無判斷部1000。另外，在上述雙穩態多諧振蕩器918的輸出插腳Q為高電平之前，即在使計數器920動作之前，雙穩態多諧振蕩器918的輸出插腳/Q的輸出與計數器912的輸出插腳QB的輸出在與非門914中，進行與非運算，之後輸入給計數器920中的清零輸入插腳CLR，由此對計數器920進行清零處理。
在圖12中，是對位於反向電動勢的波形的第4～8次脈衝之間的，16MHz的時鐘脈衝中的脈衝次數進行計算的，但是還可採用計數器912的輸出，通過添加和組合計數電路，不僅計算到第8次的時間，還可計算到任意的次數。即，可檢測不同的次數間隔內的時間。
圖13表示圖12所示的液體有無判斷部1000的具體電路結構。該液體有無判斷部1000根據下述計算值，判斷液體容器1內部的液體的有無，該計算值指位於計數器920輸出的反向電動勢的信號的第4～8次脈衝之間的，16MHz的時鐘脈衝次數的計算值。該液體有無判斷部1000包括最大值寄存器1011，最小值寄存器1012，比較部1014，1016，與門1018。上述最大值寄存器1011中存儲有計算值的最大值，上述最小值寄存器1012中存儲有計算值的最小值。
比較部1014從端子，輸入數字電路部900輸出的計算值，從上述最大值寄存器1011，將計算值的最大值輸入到A端子。在計算值小於該最大值的場合，比較部1014將高電平信號，輸出給與門1018。另一方面，在計算值大於最大值的場合，比較部1014將低電平信號，輸出給與門1018。由於在上述計算值大於最大值的場合，反向電動勢的波形的頻率小於最小值，就不能正常測出反向電動勢的波形，這樣液體容器可能未安裝於印表機上，或未確實安裝於印表機上。
比較部1016從端子A，輸入數字電路部900輸出的計算值，將計算值的最小值從上述最小值寄存器1012，輸入到B端子。在計算值大於最小值的場合，比較部1016將高電平信號，輸出給與門1018和端子1022。另一方面，在上述計算值小於最小值的場合，上述比較部1016將低電平信號，輸出給與門1018和端子1022。在計算值小於最小值的場合，則意味液體容器1內的液體不在驅動器106的安裝位置。
在比較部1014和1016這兩者輸出高電平信號的場合，即在計算值小於最大值，而大於最小值的場合，則與門1018輸出高電平的信號。在此情況下，由於反向電動勢的波形的頻率小於最大值，這樣液體容器1內部的液體位於驅動器106的安裝位置標高處。此外，由於反向電動勢的波形的頻率大於最小值，顯然知道，液體容器確實安裝於印表機上，在驅動器106的安裝位置標高處，具有液體。即，在端子1020為高電平的場合，處於下述正常狀態，在該狀態，液體容器1確實安裝於印表機上，在驅動器106的安裝位置標高處具有液體。
在比較部1014輸出低電平的信號，比較部1016輸出高電平的信號的場合，即在計算值大於最大值，並且大於最小值的場合，與門1018輸出低電平的信號。另外，高電平的信號輸入給端子1022。在此，由於端子1020處於低電平，這是異常的，由於端子1022處於高電平，這樣可判定液體容器1沒有安裝於印表機上，或未確實安裝於印表機上。
圖14表示驅動器106的製造方法。多個驅動器106(在圖14的實例中，具有四個)成整體形成。通過將圖14所示的多個驅動器的一體成形件，在相應的驅動器106處切斷，製造圖15所示的驅動器106。在圖14所示的成整體形成的多個驅動器106中的相應壓電元件為圓形的場合，通過將一體成形件在相應的驅動器106處切斷，便可製造圖20所示的驅動器106。通過成整體形成多個驅動器106，可同時高效率地製造多個驅動器106，搬運時的操作容易進行。
驅動器106包括薄板或振動板176，底板178，彈性波發生機構或壓電元件174，端子形成部件或頂部電極端子168，以及端子形成部件或底部電極端子170。壓電元件174包括壓電振動板或壓電層160，頂電極或頂部電極164，以及底電極或底部電極166。在底板178的頂面上，形成振動板176，在振動板176的頂面，形成底部電極166。在底部電極166的頂面，形成壓電層160，在壓電層160的頂面，形成頂部電極164。於是，壓電層160的主要部分按照下述方式構成，該方式為；其由頂部電極164的主要部分和底部電極166的主要部分，從上下夾持住。
在振動板176上，形成多個(在圖14的實例中，具有四個)壓電元件174。在振動板176的頂面上，形成底部電極166，在底部電極166的頂面上，形成壓電層160，在壓電層160的頂面上形成頂部電極164。在頂部電極164和底部電極166的端部，形成頂部電極端子168和底部電極端子170。四個驅動器106分別經過切斷，而單獨使用。
圖15表示壓電元件為矩形的驅動器106的一部分剖視圖。
在底板178中的與壓電元件174相對的面上，開設有通孔178a。該通孔178a由振動板176蓋住。振動板176由氧化鋁或氧化鋯等的具有電絕緣性，並且可產生彈性變形的材料形成。壓電元件174按照與通孔178a相對的方式，形成于振動板176上。底部電極166按照從通孔178a的區域，沿一個方向，即圖16中的左方延伸的方式，形成于振動板176的外面上。頂部電極164按照從通孔178a的區域，沿與底部電極相反的方向，即圖16中的右方延伸的方式，形成於壓電層160的外面上。頂部電極端子168和底部電極端子170分別形成於輔助電極172和底部電極166的頂面上。底部電極端子170與底部電極166導通，頂部電極端子168通過輔助電極172，與頂部電極164導通，從而信號在壓電元件與驅動器106的外部之間傳遞。頂部電極端子168和底部電極端子170的高度大於對應於電極和壓電層的，壓電元件的高度。
圖17表示圖14所示的驅動器106的製造方法。首先，通過衝壓或雷射加工等方式，在新的板材940中開設通孔940a。上述新的板材940在燒制後，形成底板178。該新的板材940由陶瓷等材料形成。之後，在新的板材940的外面，疊置新的板材941。該新的板材941在燒制後，形成振動板176。該新的板材941由氧化鋯等的材料形成。接著，在新的板材941的外面，通過壓膜塗敷等的方式，依次形成導電層942，壓電層160，導電層944。該導電層942最終形成底部電極166，該導電層944最終形成頂部電極164。接著，對所形成的新的板材940，新的板材941，導電層942，壓電層160和導電層944進行乾燥，然後進行燒制。間隔部件947，948從底部提高頂部電極端子168和底部電極端子170的高度，使其高於壓電元件。間隔部件947，948按照塗敷與新的板材940，941相同的材料，或疊置新的板材的方式形成。由於從通過該間隔部件947，948，使作為貴金屬的頂部電極端子168和底部電極端子170的材料減少的方面來說，可減小頂部電極端子168和底部電極端子170的厚度，這樣可以較高的精度對頂部電極端子168和底部電極端子170進行塗敷，另外可形成穩定的高度。
如果在形成導電層942時，其與導電層944的連接部944』，與間隔部件947和948同時形成，則容易形成頂部電極端子168和底部電極端子170，或可將它們牢固固定。最後，在導電層942和導電層944的端部區域，形成頂部電極端子168和底部電極端子170。在形成頂部電極端子168和底部電極端子170時，頂部電極端子168和底部電極端子170按照與壓電層160導通的方式形成。
圖18表示適合採用本發明的墨盒的另一個實施例。圖18(A)為本實施例的墨盒的底部的剖視圖。在本實施例的墨盒具有接納墨的容器1的底面1a，開設有通孔1c。該通孔1c底部通過驅動器650蓋住，形成墨存留部。
圖18(B)表示圖18(A)所示的驅動器650和通孔1c的具體結構的剖視圖。圖18(C)表示圖18(B)所示的驅動器650和通孔1c的平面。驅動器650包括振動板72，以及固定于振動板72上的壓電元件73。驅動器650按照下述方式固定於容器1的底面上，該方式為通過該振動板72和底板71，壓電元件73與通孔1c相對。振動板72可產生彈性變形，具有耐墨性。
隨容器1中的墨量，壓電元件73和振動板72的殘餘振動產生的反向電動勢的振幅和頻率發生變化。通孔1c形成於與驅動器650相對的位置，從而在通孔1c內確保有最小量的一定量的墨。於是，通過預先測定由保持於通孔1c內的墨量確定的驅動器650的振動特性，便可確實對容器1的墨用完情況進行檢測。
圖19表示通孔1c的另一個實施例。在圖19(A)，圖19(B)和圖19(C)中，左側的圖分別表示在通孔1c內部沒有墨K的狀態，右側的圖分別表示在通孔1c中殘留有墨K的狀態。在圖18的實施例中，通孔1c的側面作為垂直的壁形成。在圖19(A)中，通孔1c中的側面1d沿上下方向傾斜，從而該通孔以朝向外側擴大的方式打開。在圖19(B)中，臺階部1e和1f形成於通孔1c的側面。位於上方的臺階部1f大於位於下方的臺階部1e。在圖19(C)中，通孔1c具有槽1g，該槽沿容易將墨K排出的方向，即墨供給口2的方向延伸。
如果採用圖19(A)～圖19(C)所示的通孔1c的形狀，可減少墨存留部的墨K的量。因此，由於使通過圖1和圖2所描述的M』cav小於M』最大值，這樣可使墨用完時的驅動器650的振動特性與在容器1中殘留有可列印的量的墨K的場合有很大區別，從而可更加確實地檢測到墨的用完。
圖20表示驅動器的又一個實施例的透視圖。該驅動器660在構成驅動器660的底板或安裝板72中的通孔1c的外側，具有襯墊76。在驅動器660的外周，形成有鉚接孔77。驅動器660通過鉚接孔77，以鉚接方式與容器1固定。
圖21(A)，圖21(B)為表示驅動器的另一個實施例的透視圖。在本實施例中，驅動器670包括凹部形成底板80和壓電元件82。在凹部形成底板80的一個面上，通過刻蝕等的方式，形成有凹部81，在底板80的另一個面上安裝有壓電元件82。凹部形成底板80中的凹部81的底部用作振動區域。因此，驅動器670中的振動區域由凹部81的外緣限定。另外，驅動器670與圖1的實施例的驅動器106中的，底板178和振動板176成整體形成的結構類似。因此，在製造墨盒時，可減少製造工序，降低成本。驅動器670採用可埋入開設於容器1中的通孔1c中的尺寸。由此，凹部81還可用作腔。也可與圖21的實施例的驅動器670相同，使圖1的實施例的驅動器106按照可埋入通孔1c中的方式形成。
圖22表示作為帶有驅動器106的組件100而成整體形成的結構的透視圖。該組件100安裝於墨盒的容器1的規定位置。該組件100按照下述方式構成，該方式為通過檢測墨液中的聲阻抗的變化，檢測容器1內墨液的消耗狀態。本實施例的組件100包括用於將驅動器106安裝於容器1上的液體容器安裝部101。液體容器安裝部101為下述結構，在該結構中，在平面基本呈矩形狀的底座102上設置有圓柱部116，該圓柱部116接納通過驅動信號而振蕩的驅動器106。由於該組件100按照下述方式構成，該方式為當安裝於墨盒上時，組件100中的驅動器106不能夠從外部接觸到，這樣可防止從外部接觸到驅動器106。此外，在圓柱部116的前端側邊緣安裝有珠，這樣在安裝到形成於墨盒中的凹部上時，容易實現嵌合。
圖23表示圖22所示的組件100的結構的分解圖。組件100包括由樹脂形成的液體容器安裝部101，具有板110和凹部113的壓電裝置安裝部105。此外，組件100具有導線104a和104b，驅動器106和膜108。最好，板110由不鏽鋼或不鏽鋼合金等的難於生鏽的材料形成。包含於液體容器安裝部101中的圓柱部116和底座102的中心部按照可接納導線104a和104b的方式，形成有開口部114，按照可接納驅動器106，膜108和板110的方式，形成有凹部113。驅動器106通過膜108與板110接合，板110和驅動器106固定於液體容器安裝部101上。因此，導線104a和104b，驅動器106，膜108和板110作為整體安裝於液體容器安裝部101上。導線104a和104b分別與驅動器106中的頂部電極和底部電極連接，將驅動信號傳遞給壓電層，驅動器106所檢測到的共振頻率的信號傳遞給印表機等。驅動器106根據由導線104a和104b傳遞來的驅動信號，暫時進行振蕩。驅動器106在振蕩後，進行殘餘振動，通過該振動，產生反向電動勢。此時，通過檢測反向電動勢的波形的振動周期，便可檢測與液體容器內的液體的消耗狀態相對應的共振頻率。膜108將驅動器106和板110粘接，使驅動器106處於液體密封狀態。最好膜108由聚烯烴等形成，通過熱熔方式粘接。通過將驅動器106和板110與膜108相對粘接，位置粘接誤差就會減少，該部分不會振動，因此，驅動器106與板110粘接前後共振頻率的變化很小。
板110為圓形，底座102的開口部114呈圓筒狀。驅動器106和膜108呈矩形狀。導線104，驅動器106，膜108和板110也可相對底座102，是拆卸的。底座102，導線104，驅動器106，膜108和板110相對組件100的中心軸對稱設置。此外，底座102，驅動器106，膜108和板110的中心基本上設置於組件110的中心軸上。
底座102的開口部114的面積大於驅動器106的振動區域的面積。在板110的中心處，在與驅動器106的振動部面對的位置，形成有通孔112。如圖1和圖2所示，在驅動器106中形成有腔162，該通孔112和腔162共同形成墨存留部。最好板110的厚度小於通孔112的直徑，以便減小殘留墨的影響。最好例如，通孔112的深度為小於其直徑的1/3的值。通孔112為相對組件100的中心軸，基本保持對稱的純圓形。另外，通孔112的面積大於驅動器106中的腔162的開口面積。通孔112的截面的外緣可為錐狀，也可為臺階狀。組件100按照通孔112朝向容器1的內側的方式，安裝於容器1的側部，頂部或底部。如果墨消耗，驅動器106的周邊沒有墨，則由於驅動器106的共振頻率變化較大，從而可檢測墨液的位置變化。
圖24為表示組件400的又一個實施例的透視圖。本實施例的組件400在液體容器安裝部401上，形成壓電裝置安裝部405。該液體容器安裝部401在其平面基本呈方狀體的正方形的底座402上，形成圓柱狀的圓柱部403。此外，壓電裝置安裝部405包括立設於圓柱部403上的板狀部件406和凹部413。驅動器106設置於設在板狀部件406的側面的凹部413中。此外，板狀部件406的前端按照規定角度，形成倒角，這樣在安裝到開設於墨盒中的孔中時，容易實現嵌合。
圖25表示圖24所示的組件400的結構的分解透視圖。與圖22所示的組件100相同，組件400包括液體容器安裝部401和壓電裝置安裝部405。液體容器安裝部401具有底座402和圓柱部403，壓電裝置安裝部405包括板狀部件406和凹部413。驅動器106與板410嵌合，從而固定於凹部413中。組件400還包括導線404a和404b，驅動器106，以及膜408。
按照本實施例，板410呈矩形狀，開設於板狀部件406中的開口部414呈矩形狀。導線404a和404b，驅動器106，膜408和板410也可按照相對底座以可拆卸的方式構成。驅動器106，膜408和板410按照相對通過開口部414的中心，沿與開口部414的平面相垂直的方向延伸的中心軸保持對稱的方式設置。此外，驅動器106，膜408和板410的中心基本上設置於開口部414中的中心軸上。
開設於板410的中心處的通孔412的面積大於驅動器106中的腔162的開口面積。驅動器106中的腔162和通孔421共同形成墨存留部。板410的厚度小於通孔412的直徑，最好該厚度為小於，通孔412的直徑的1/3的值。通孔412呈與相對組件400的中心軸基本保持對稱的純圓形。通孔412的截面的外緣可為錐狀，也可為臺階狀。組件400可按照通孔412設置於容器1的內部的方式，安裝於容器1的底部。由於驅動器106按照沿垂直的方向延伸的方式設置於容器1的內部，這樣通過改變底座402的高度，使驅動器106設置於容器1內部的高度發生改變，這樣很容易改變墨用完的時刻。
圖26(A)和圖26(B)表示組件的另一個實施例。與圖22所示的組件100相同，圖26(A)中的組件500包括具有底座502和圓柱部503的液體容器安裝部501。另外，組件500還包括導線504a和504b，驅動器106，膜508和板510。包含於液體容器安裝部501中的底座502的中心部按照可接納導線504a和504b的方式，形成有開口部514，按照可接納驅動器106，膜508和板510的方式，形成有凹部513。驅動器106通過板510，固定於壓電裝置安裝部505上。於是，導線504a和504b，驅動器106，膜508和板510作為整體安裝於液體容器安裝部501上。本實施例的組件500在其平面基本呈方狀的正方形的底座上，形成其頂部沿上下方向傾斜的圓柱部503。驅動器106設置於沿上下方向傾斜設置於該圓柱部503的頂面上的凹部513中。
圖26(B)中，組件500的前端傾斜，在該傾斜面上，安裝有驅動器106。於是，如果將組件500安裝於容器1的底部或側部，則驅動器106相對容器1的上下方向傾斜。最好組件500的前端的傾斜角度針對檢測的性能，在30°～60°的範圍內。
組件500按照驅動器106設置於容器1的內部的方式，安裝於容器1的底部或側部。在組件500安裝於容器1的側部的場合，驅動器106按照傾斜，同時朝向容器1的頂側，底側或橫側的方式，安裝於容器1上。在組件500安裝於容器1的底部的場合，最好驅動器106按照傾斜，同時朝向容器1的墨供給口一側的方式，安裝於容器1中。
圖27為圖22所示的組件100安裝於容器1上時的容器1的底部附近的剖視圖。組件100按照穿過容器1的側壁的方式安裝。在容器1的側壁與組件100之間的接合面上，設置有密封環365，從而確保組件100與容器1之間實現液體密封。最好，組件100按照通過密封環可實現密封的方式，包括在圖22中所描述的圓柱部。通過將組件100的前端插入容器1的內部，這樣藉助板110中的通孔112，容器1內部的墨與驅動器106相接觸。由於在驅動器106的振動部的周圍，因液體或氣體的作用，驅動器106中的殘餘振動的共振頻率是不同的，這樣不僅可採用組件100，檢測墨的消耗狀態。另外，不限於組件100，還可在容器1上安裝圖24所示的組件400，圖26所示的組件500，或圖28所示的組件700A和700B，以及成型結構件600，來檢測墨的有無情況。
圖28(A)為組件700B安裝於容器1上時的墨容器的剖視圖。在本實施例中，作為安裝結構件的一個實例，採用組件700B。該組件700B按照液體容器安裝件360朝向容器1的內部突出的方式，安裝於容器1上。在安裝板350中，開設有通孔370，通孔370與驅動器106中的振動部處於同一面上。另外，在組件700B的底壁中，開設有孔382，形成有壓電裝置安裝部363。驅動器106按照將其中的一個孔382蓋住的方式設置。因此，墨通過壓電裝置安裝部363中的孔382和安裝板350中的通孔370，與振動板176相接觸。壓電裝置安裝部363中的孔382和安裝板350中的通孔370共同形成墨存留部。壓電裝置安裝部363和驅動器106通過安裝板350和膜部件固定。在液體容器安裝部360和容器1之間的連接部上，設置有密封結構372。該密封結構372可由合成樹脂等的塑性材料形成，也可由密封環形成。圖28(A)中的組件700B與容器1是各自獨立的，但是如圖28(B)所示，也可通過容器1的局部，形成組件700B的壓電裝置安裝部。
圖28(A)中的組件700B無需將圖22～圖26所示的導線埋入到組件中。於是，使成形步驟簡化。此外，可更換組件700B，從而可進行再循環。
在墨盒晃動時，墨附著於容器1的頂面或側面上，由於懸掛於容器1的頂面或側面上的墨與驅動器106相接觸，從而驅動器106可能產生誤動作。但是，由於組件700B中的液體容器安裝部360在容器1的內部突出，這樣因懸掛於容器1的頂面或側面上的墨的作用，驅動器106不會產生誤動作。
此外，在圖28(A)的實施例中，僅僅振動板176和安裝板350的局部按照與容器1內部的墨相接觸的方式，安裝於容器1上。在圖28(A)的實施例中，無需將圖22～圖26所示的導線104a，104b，404a，404b，504a，504b埋入電極的組件中。因此，使成形步驟簡化。此外，可更換驅動器106，從而可進行再循環。
圖28(B)表示作為將驅動器106安裝於容器1上時的實施例的墨容器的剖視圖。在圖28(B)的實施例的墨盒中，防護部件361按照獨立於驅動器106的方式，安裝於容器1上。因此，防護部件361和驅動器106作為組件而整體形成，但是防護部件361可按照使用者的手無法接觸到驅動器106的方式提供保護。設置於驅動器106的前面的孔380開設於容器1的側壁上。驅動器106包括壓電層160，頂部電極164，底部電極166，振動板176和安裝板350。在安裝板350的頂面，形成振動板176，在振動板176上，形成底部電極166。在底部電極166的頂面，形成壓電層160，在壓電層160的頂面，形成頂部電極164。因此，壓電層160的主要部分按照下述方式形成，該方式為其由頂部電極164的主要部分和底部電極166的主要部分，沿上下夾持住。壓電元件由作為壓電層160，頂部電極164和底部電極166中的相應主要部分的圓形部分形成。壓電元件形成于振動板176上。壓電元件和振動板176的振動區域為驅動器實際上產生振動的振動部。在安裝板350上，開設有通孔370。另外，在容器1的側壁中，開設有孔380。於是，墨通過容器1中的孔380和安裝板350中的通孔370，與振動板176相接觸。容器1中的孔380和安裝板350中的通孔370共同形成墨存留部。此外，由於驅動器106由防護部件361防護起來，這樣可避免從外部接觸到驅動器106。另外，也可採用圖1中的底板178，來代替圖28(A)和圖28(B)的實施例中的安裝板350。
圖28(C)表示包括具有驅動器106的成型結構件600的實施例。在本實施例中，作為安裝結構件的一個實例，採用成型結構件600。該成型結構件600包括驅動器106和成型部364。該驅動器106與成型部364成整體形成。成型部364由矽樹脂等的塑性材料形成。成型部364的內部具有導線362。成型部364按照具有從驅動器106延伸的兩根腳的方式形成。對於成型部364，為了將成型部364與容器1以液體密封的方式固定，成型部364中的兩根腳的端部呈半球狀。該成型部364按照驅動器106在容器1的內部突出的方式，安裝於容器1上，驅動器106中的振動部與容器1內的墨相接觸。該成型部364避免驅動器106中的頂部電極164，壓電層160和底部電極166受到墨的影響。
由於圖28(C)中的成型結構件600在成型部364與容器1之間，不必形成密封結構372，這樣墨難於從容器1中洩漏。還有，由於採用成型結構件600不相對容器1的外部突出的形式，這樣可避免從外部接觸到驅動器106。在驅動器晃動時，墨附著於容器1的頂部或側面，懸掛於容器1的頂部或側面上的墨與驅動器106相接觸，這樣驅動器106可能會產生誤動作。由於成型結構件600中的成型部364在容器1的內部突出，這樣在懸掛於容器1的頂面或側面上的墨的作用下，驅動器106不會產生誤動作。
圖29表示採用圖1所示的驅動器106的墨盒和噴墨印表機的實施例。多個墨盒180安裝於噴墨印表機中，該噴墨印表機具有與相應的墨盒180相對應的多個墨導入部182和保持架184。多個墨盒180分別接納不同的種類的，例如不同顏色的墨。在多個墨盒180的底面，安裝有至少作為聲阻抗檢測機構的驅動器106。通過將驅動器106安裝於墨盒180中，便可檢測墨盒180內部的墨的殘留量。
圖30表示噴墨印表機中的列印頭部周邊的具體結構。該噴墨印表機包括墨導入部182，保持架184，列印頭板186和噴嘴板188。在噴嘴板188中，形成有多個噴射墨的噴嘴190。墨導入部182包括空氣供給口181和墨導入口183。空氣供給口181向墨盒180供給空氣。墨導入口183從墨盒180，送入墨。墨盒180包括空氣導入口185和墨供給口187。空氣導入口185從墨導入部182中的空氣供給口181，送入空氣。墨供給口187向墨導入部182中的墨導入口183供給墨。由於墨盒180從墨導入部182送入空氣，這樣便促使墨從墨盒180，供給到墨導入部182。保持架184使墨與列印頭板186連通，該墨是從墨盒180，通過墨導入部182供給的。
圖31表示圖30所示的墨盒180的又一個實施例。在圖31(A)的墨盒180A中，驅動器106按照沿上下方向傾斜的方式形成於底面194a上。在墨盒180中的容器194的內部，容器194中的距內部底面的規定高度的，與驅動器106面對的位置上，設置有防波壁192。由於驅動器106相對容器194的上下方向傾斜地設置，這樣對墨的清掃性良好。
在驅動器106與防波壁192之間，形成充滿墨的間隙。另外，防波壁192與驅動器106之間的間隙按照不會因毛細管力的作用而保持墨的方式間隔開。當容器194受到橫向晃動時，由於上述橫向晃動的作用，在容器194的內部，墨產生波動，由於該衝擊，氣體或氣泡為驅動器106檢測到，驅動器106可能會產生誤動作。通過設置防波壁192，便可防止驅動器106附近處的墨產生波動，可防止驅動器106的誤動作。
圖31(B)中的墨盒180B中的驅動器106安裝於容器194的供給口的側壁上。如果在墨供給口187的附近，驅動器106也可安裝於容器194的側壁或底面上。另外，最好驅動器106安裝於容器194中的寬度方向的中心處。由於墨通過墨供給口187而供向外部，這樣通過將驅動器106設置於墨供給口187的附近，確實直到接近墨用完的時刻，使墨與驅動器106相接觸。於是，驅動器106可確實檢測接近墨用完的時刻。
此外，通過將驅動器106設置於墨供給口187的附近，在容器安裝於滑架上的墨盒保持架上時，確實使驅動器106定位於滑架上的接點處。其理由是，容器與滑架之間的連接中的最重要的是墨供給口與供給針之間的確實連接。這是因為如果稍有偏差，則會損傷供給針的前端，或破壞密封環等的密封結構，產生漏墨情況。為了防止這樣的問題，通常，噴墨印表機具有下述特殊的結構，該結構在將容器安裝於滑架上時，可使容器對應於正確的位置。由此，通過將驅動器設置於供給口附近，則可使驅動器106確實地實現對位。再有，通過將驅動器106安裝於容器194中的寬度方向的中心，可更加確實地使其實現對位。這是因為在安裝到保持架上時，在該容器以寬度方向的中心線作為中心軸線而晃動的場合，該容器的晃動是極其微小的。
圖32表示墨盒180的另一個實施例。圖32(A)為墨盒180C的剖視圖，圖32(B)為將圖32(A)所示的墨盒180C的側壁194b放大的剖視圖，圖32(C)為從其正面看到的透視圖。墨盒180C在同一電路主板610上，形成有半導體存儲機構7和驅動器106。如圖32(B)，圖32(C)所示，半導體存儲機構7形成於電路主板610的上方，驅動器106形成於同一電路主板610中的，半導體存儲機構7的下方。異型的密封環614按照將驅動器106的周圍包圍的方式，裝設於側壁194b上。在側壁194b上形成有多個鉚接部616，該鉚接部616用於將電路主板610與墨的容器194連接。通過對鉚接部616進行鉚接，將電路主板610與墨的容器194連接，將異型的密封環614壓靠於電路主板610上，則可使驅動器106中的振動區域與墨相接觸，同時可使墨盒的外部和內部保持在液體密封狀態。
在半導體存儲機構7及其附近處，形成有端子612。該端子612使信號在半導體存儲機構7與噴墨印表機等的外部之間進行傳遞。半導體存儲機構7也可由例如，EEPROM等的可改寫的半導體存儲器構成。由於半導體存儲機構7與驅動器106形成於同一電路主板610上，這樣在將驅動器106和半導體存儲機構7安裝於墨盒180C上時，通過一個安裝步驟便完成。另外，使墨盒180C的製造時和再循環時的作業步驟簡化。還有，由於部件的數量減少，這樣可降低墨盒180C的製造成本。
驅動器106檢測容器194內的墨的消耗狀態。半導體存儲機構7存儲驅動器106所檢測到的墨殘餘量等的墨的信息。即，半導體存儲機構7存儲下述信息，該信息與進行檢測時所採用的墨和墨盒的特性等的特性參數有關。半導體存儲機構7預先將容器194內的墨盛滿時，即墨充滿於容器194時的，或墨用完時的，即容器194內的墨消耗完時的共振頻率作為特性參數的一個進行存儲。容器194內的墨處於盛滿或用完狀態的共振頻率也可在容器初次安裝於噴墨印表機上時進行存儲。此外，容器194內的墨處於盛滿或用完狀態的共振頻率還可在容器194的製造過程中進行存儲。由於通過預先將容器194內的墨處於盛滿或用完時的共振頻率存儲於半導體存儲機構7中，在噴墨印表機一側讀取共振頻率的數據，可對檢測墨殘餘量進行檢測時的誤差進行修正，這樣可正確地檢測到墨殘餘量減少到基準值的情況。
圖33表示墨盒180的另一個實施例。在圖33(A)所示的墨盒180D中，多個驅動器106安裝於墨容器194中的側壁194b上。最好將圖14所示的成整體形成的多個驅動器106用作這些多個驅動器106。該多個驅動器106按照沿垂直方向間隔開的方式，設置於側壁194b上。由於多個驅動器106按照沿垂直方向間隔開的方式設置於側壁194b上，這樣可分級檢測墨的殘餘量。
在圖33(B)所示的墨盒180E中，沿垂直方向較長的驅動器606安裝於墨容器194的側壁194b上。通過沿垂直方向較長的驅動器106，可連續地檢測墨容器194內部的墨的殘餘量的變化。最好該驅動器106的長度大於側壁194b高度的一半的值。在圖33(B)中，驅動器606具有從側壁194b的頂端附近，延伸到底端附近的長度。
與圖33(A)所示的墨盒180D相同，在圖33(C)所示的墨盒180F中，多個驅動器106安裝於墨容器194的側壁194b上，在多個驅動器106的相對面上按照規定的間距，設置有沿垂直方向較長的防波壁192。最好將圖14所示的成整體形成的多個驅動器106用作這些多個驅動器106。在驅動器106與防波壁192之間，形成有充滿墨的間隙。另外，防波壁192與驅動器106之間的間隙按照不通過毛細管力而保持墨的方式間隔開。當墨容器194橫向晃動時，由於該橫向的晃動，在墨容器194的內部，墨產生波動，由於該衝擊，氣體或氣泡為驅動器106檢測到，這樣驅動器106可能產生誤動作。由於按照本發明的方式設置防波壁192，這樣可防止在驅動器106附近處，波產生波動，可防止驅動器106產生誤動作。另外，防波壁192防止因墨晃動而造成的氣泡侵入驅動器106。
圖34表示墨盒180的又一個實施例。圖34(A)中的墨盒180G具有多個防波壁212，每個沿容器194的頂面194c向下延伸，由於相應的防波壁212的底端與容器194的底面之間按照規定的間距間隔開，這樣容器194的底部是連通的。墨盒180G包括由多個防波壁212分別分隔成的多個接納室213。該多個接納室213的底部相互是連通的。在多個接納室213中的驅動器106安裝於容器194的頂面194c上。最好如圖14所示使用這些在一個主體上形成的多個驅動器106。驅動器106基本上設置於容器194中的頂面194c的中心部。接納室213的容積在墨供給口187一側為最大，隨著從墨供給口187朝向容器194的裡側的不斷遠離，接納室213的容積逐漸減小。因此，設置有驅動器106的間距在供給口187一側較大，從墨供給口187，朝向背離墨容器194的裡側的方向，變窄，由於墨從墨供給口187排出，空氣從空氣導入口185進入，這樣墨從墨供給口187一側的接納室213，朝向墨盒180G裡側的接納室213，實現消耗。例如，在最靠近墨供給口187的接納室213中的墨消耗，最靠近接納室213中的墨的液位下降期間，在其它的接納室213中，墨是盛滿的。如果最靠近墨供給口187的接納室213中的墨消耗完，空氣侵入從墨供給口187開始計的第二個接納室213，該第二個接納室213內的墨開始消耗，該第二個接納室213中的墨的液位開始下降。此刻，在從墨供給口187開始計的第三個以後的接納室213中，墨是盛滿的。按照上述方式，墨依次在從靠近墨供給口187的接納室213，到較遠的接納室213中進行消耗。
按照上述方式，在本實施例中，驅動器106按照一定間距，設置於相應的檢測側墨接納室213中的頂面194c上。於是，驅動器106可分級地檢測墨量的減少。此外，由於墨接納室的容量按照從墨供給口187，到接納室213的裡側的方式，逐漸減小，於是，驅動器106所檢測的該墨量的時間間隔便逐漸減小，越接近墨用完，其檢測頻率越高。
圖34(B)中的墨盒180H包括一個分隔壁212，該分隔壁212從容器194中的頂面194c，朝向下方延伸。由於分隔壁212的底端212與容器194的底壁之間按照規定的間距間隔開，這樣墨容器194的底部是連通的。上述墨盒180H包括由分隔壁212分隔成的兩個接納室213a和213b。接納室213a與213b的底部相互連通。墨供給口187一側的接納室213a的容積大於從墨供給口187看，更靠近位於內側的接納室213a的容積。最好檢測側墨接納室213b的容積小於通氣側墨接納室213a的容積的一半的值。
在接納室213b的頂面194c上，安裝有驅動器106。另外，在接納室213b上，形成有作為槽的緩衝器214，其捕獲在製造墨盒180H時進入的氣泡。在圖34(B)中，緩衝器214呈從墨容器194的側壁194b，朝向上方延伸的槽狀。由於該緩衝器214捕獲侵入墨接納室213b的氣泡，這樣可防止下述情況，該情況指由於該氣泡，驅動器106產生檢測為墨用完的誤動作。另外，由於驅動器106設置於接納室213b的頂面194c上，這樣通過對從檢測到接近墨用完，到完全墨用完的狀態之間的墨量，進行對應於通過點式計數器所掌握的接納室213a內的墨的消耗狀態的修正，則可使墨消耗到最終。另外，通過改變分隔壁212的長度或間距等方式，調節接納室213b的容積，則可改變檢測到接近墨用完後的可消耗的墨量。
圖34(C)為表示在圖34(B)的墨盒180I的接納室213b中，填充有多孔部件216的圖。該多孔部件216按照埋入接納室213b內的從多孔部件216b頂面到底面的整個空間的方式設置。該多孔部件216與驅動器106相接觸。當墨容器倒下時，或在滑架上的往復移動的過程中，空氣侵入墨接納室213b內部，這樣可能使驅動器106產生誤動作。但是，如果具有多孔部件216，將空氣捕獲，則可防止空氣侵入驅動器106。另外，由於多孔部件216保持墨，這樣可防止下述情況，該情況指由於墨容器晃動，墨附著於驅動器106上，驅動器106將墨用完誤檢測為具有墨。最好多孔部件216設置於容積最小的接納室213中。另外，由於驅動器106設置於接納室213b的頂面194c上，這樣可對從檢測到接近墨用完到處於完全墨用完的狀態之間的墨量進行修正，可將墨消耗到最後。還有，通過改變分隔壁212的長度或間距等方式，調節接納室213b的容積，則可改變檢測到接近墨用完後的可消耗的墨量。
圖34(D)表示下述墨盒180J，多孔部件216由孔徑不同的兩種多孔部件216A和216B構成。多孔部件216A設置於多孔部件216B的上方。頂側的多孔部件216A的孔徑大於底側的多孔部件216B的孔徑。或多孔部件216A由其液體親合性小於多孔部件216B的部件形成。由於孔徑較小的多孔部件216B的毛細管力大於孔徑較大的多孔部件216A，這樣接納室213b內部的墨匯集並保持於底側的多孔部件216B中。於是，不會產生下述情況，該情況指如果空氣到達驅動器106處一次，檢測為墨用完，則空氣再次到達驅動器106，檢測為具有墨。另外，由於墨為遠離驅動器106一側的多孔部件216B吸收，這樣驅動器106附近處的墨的排洩性良好，檢測墨的有無時的聲阻抗的變化量較大。另外，由於驅動器106設置於接納室213b的頂面194c上，這樣通過對從檢測到接近墨用完，到完全墨用完的狀態之間的墨量，進行修正，則可使墨消耗到最終。另外，通過改變分隔壁212的長度或間距等方式，調節接納室213b的容積，則可改變檢測到接近墨用完後的可消耗的墨量。
圖35表示作為圖34(C)所示的墨盒180I的另一個實施例的墨盒180K的剖視圖。圖35所示的墨盒180k中的多孔部件216按照下述方式設置，該方式為多孔部件216的底部的水平方向的截面面積朝向墨容器194的底面方向逐漸減小而受到壓縮，另外其孔徑減小。圖35(A)中的墨盒180K在側壁上，設置有肋，以便使多孔部件216的下方的孔徑減小而實現壓縮。由於多孔部件216的底部的孔徑隨著上述的壓縮而減小，這樣墨匯集到多孔部件216的底部，並且保持於在此處。由於墨為遠離驅動器106一側的多孔部件216的底部吸收，這樣驅動器106附近處的墨的排洩性良好，檢測墨的有無時的聲阻抗的變化量較大。於是，可防止產生下述情況，該情況指因墨產生晃動，墨附著於安裝在墨盒180K的頂面上的驅動器106上，驅動器106將墨用完，誤檢測為具有墨。
在圖35(B)和圖35(C)中的墨盒180L中，接納室的水平方向的橫截面積朝向墨容器194的底面的方向逐漸減小，以便使多孔部件216的底部的水平方向的橫截面積在墨容器194的寬度方向，朝向墨容器194的底面逐漸減小而實現壓縮。由於多孔部件216底部的孔徑隨著上述的壓縮而減小，這樣墨匯集到多孔部件216的底部，並且保持於在此處。由於墨為遠離驅動器106一側的多孔部件216B的底部吸收，這樣驅動器106附近處的墨的排洩性良好，檢測墨的有無時的聲阻抗的變化量較大。於是，可防止產生下述情況，該情況指因墨產生晃動，墨附著於安裝在墨盒180L的頂面上的驅動器106上，驅動器106將墨用完，誤檢測為具有墨。
圖36表示作為採用驅動器106的墨盒的再一個實施例的墨盒。圖36(A)的墨盒220A包括有第一分隔壁222，該第一分隔壁222按照從墨盒220A的頂面朝向下方延伸的方式設置。由於第一分隔壁222的底端與墨盒220A的底壁之間，按照規定的間距間隔開，這樣墨可通過墨盒220A中的底壁，流向墨供給口230。相對第一分隔壁222，在墨供給口230的一側，按照下述方式形成有第二分隔壁224，該方式為其從墨盒220A中的底壁朝向上方延伸。由於第二分隔壁224的頂端與墨盒220A中的頂壁之間，按照規定的間距間隔開，這樣墨可通過墨盒220A的頂壁，流入墨供給口230。
從墨供給口230看，通過第一分隔壁222，在第一分隔壁222的裡側，形成第一接納室225a。另外，從墨供給口230看，通過第二分隔壁224，在第二分隔壁224的靠近自己一側，形成第二接納室225b。第一接納室225a的容積大於第二接納室225b的容積。由於第一防波壁222和第二防波壁224之間，按照剛好產生毛細管現象的間距間隔開，這樣便形成毛細管通路227。因此，第一接納室225a中的墨在毛細管通路227中的毛細管力的作用下，匯集於毛細管通路227中。因此，可防止氣體或氣泡混入接納室225b中。此外，接納室225b內部的墨的液位可穩定地逐漸下降。沿墨供給口230觀看，由於第一接納室225a相對第二接納室225b，形成於更裡側，這樣在第一接納室225a中的墨消耗完後，便消耗第二接納室225b中的墨。
驅動器106安裝於墨盒220A中的墨供給口230一側的側壁，即第二接納室225b中的墨供給口230一側的側壁上。驅動器106檢測第二接納室225b內部的墨的消耗狀態。由於驅動器106安裝於側壁上，這樣可穩定地檢測到接近墨用完時刻的墨的殘餘量。還有，通過改變驅動器106安裝於第二接納室225b的側壁上的高度，可自由地設定下述情況，該情況指使何時的墨殘餘量為墨用完狀態。由於通過毛細管通路227，墨從第一接納室225a，供向第二接納室225b，這樣驅動器106不會受到墨盒220A的橫向晃動造成的墨的橫向晃動的影響，由此，驅動器106可確實測定墨的殘餘量。再有，由於毛細管通路227保持墨，這樣便防止墨沿反方向，從第二接納室225b，流向第一接納室225a。
在墨盒220A的頂面，設置有止回閥228。通過該止回閥228，可防止在墨盒220A橫向晃動時，墨洩漏到墨盒220A的外部。還有，由於將止回閥228設置在墨盒220A的頂面，這樣可防止墨從墨盒220A中蒸發掉。如果墨盒220A內部的墨消耗，墨盒220A內部的負壓超過止回閥228的壓力，則該止回閥228打開，將空氣吸入到墨盒220A中，此後，該閥關閉，墨盒220A的內部壓力保持一定。
圖36(C)和圖36(D)表示止回閥228的具體結構的剖面。圖36(C)中的止回閥228包括閥232，該閥232具有由橡膠形成的葉片232a。與墨盒220的外部連通的通氣孔233按照與葉片232a相對的方式，設置於墨盒220中。通過該葉片232a，通氣孔233實現開閉。在止回閥228中，如果墨盒220內部的墨減少，墨盒220內的負壓超過止回閥228的壓力，則葉片232a朝向墨盒220的內側打開，外部的空氣進入到墨盒220的內部。圖36(D)中的止回閥228包括由橡膠形成的閥232和彈簧235。在該止回閥228中，如果墨盒220內部的負壓超過止回閥228的壓力，則閥232推壓彈簧235而實現打開，將外部的空氣吸入到墨盒220的內部，之後其關閉，墨盒220的內部的負壓保持一定。
作為在圖36(A)中的墨盒220A中設置止回閥228的替換方式，圖36(B)中的墨盒220B在第一接納室225a中，設置有多孔部件242。該多孔部件242保持墨盒220B內部的墨，並且當墨盒220B橫向晃動時，防止墨洩漏到墨盒220B的外部。
上面對在安裝於滑架上的，獨立於滑架的墨盒中，在墨盒或滑架中安裝有驅動器106的場合進行了描述，但是也可將驅動器106安裝於下述墨箱上，該墨箱與滑架形成整體，與滑架一起安裝於噴墨印表機中。另外，也可通過獨立於滑架的管等，將驅動器106安裝於在滑架上供墨的墨盒方式的墨箱上。此外，還可將本發明的驅動器安裝於下述墨盒上，該墨盒與列印頭和容器形成整體，以可更換的方式形成。
雖然上面通過實施例對本發明進行了描述，但是本發明的技術範圍不限於上述實施例中所記載的範圍。可對上述實施例進行多種的更改，改進。根據權利要求書的請求保護範圍的描述顯然知道，進行了這樣的更改或改進的形式也應包含於本發明的技術範圍內。
本發明的消耗狀態檢測方法和液體容器可正確地對液體的殘餘量進行檢測，並且無需複雜的密封結構。另外，本發明的液體消耗狀態檢測不受液體消耗狀態的測定初期時產生的不穩定的測定信號的影響。此外，本發明的液體阻抗檢測方法可縮短檢測液體消耗狀態的時間。
權利要求
1.一種液體容器內的液體消耗狀態的檢測方法，其包括下述步驟在液體容器中的所需位置，設置具有壓電元件的檢測裝置，該所需位置是這樣的，從而上述檢測裝置的至少一部分與該液體相接觸；測定檢測裝置的殘餘振動；根據上述殘餘振動的測定結果，檢測接納於液體容器內的液體消耗狀態。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該方法還包括驅使上述檢測裝置產生振動的步驟。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於上述殘餘振動測定步驟包括測定殘餘振動的頻率的步驟。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於上述殘餘振動測定步驟包括測定上述檢測裝置周圍的液體的共振頻率的步驟。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於在從上述驅動步驟後的預定時間之後，進行上述測定步驟。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於在上述檢測裝置振動幾次後，進行上述測定步驟。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於上述測定步驟包括測定殘餘振動中的預定的多個波峰之間的時間的步驟。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於上述測定步驟包括測定在預定的時間內的殘餘振動中的波峰數量的步驟。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於上述測定步驟包括測定因上述的殘餘振動，檢測裝置產生的反向電動勢的步驟。
10.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於該方法還包括下述步驟預先測定液體容器盛滿液體時的，檢測裝置的殘餘振動的第一頻率，將該頻率作為基準頻率；測定液體容器中的液體消耗時的，檢測裝置的殘餘振動的第二頻率；對上述基準頻率與上述第二頻率進行比較；根據上述比較步驟的結果，判斷上述液體容器中的液體的消耗狀態。
11.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於上述殘餘振動頻率測定步驟包括測定檢測裝置的殘餘振動的多個共振頻率模式的步驟。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於上述測定步驟包括測定第一和第二共振頻率模式，將這兩個共振頻率模式視為單獨圖案的步驟。
13.一種液體容器，其包括外殼，其內接納有液體；開設於上述外殼中的液體供給口；檢測裝置，其具有壓電元件，上述檢測裝置根據上述壓電元件的殘餘振動，產生檢測信號，該檢測信號表示上述外殼中的液體的消耗狀態。
14.根據權利要求13所述的液體容器，其特徵在於上述檢測裝置受到驅動而產生振動。
15.根據權利要求13所述的液體容器，其特徵在於上述檢測信號表示上述檢測裝置的殘餘振動的頻率。
16.根據權利要求13所述的液體容器，其特徵在於上述檢測信號表示上述檢測裝置周圍的液體的共振頻率。
17.根據權利要求13所述的液體容器，其特徵在於上述檢測裝置按照至少一個共振頻率模式振動。
18.根據權利要求1 3所述的液體容器，其特徵在於上述檢測信號表示因上述的殘餘振動，檢測裝置所產生的反向電動勢。
19.根據權利要求13所述的液體容器，其特徵在於上述液體容器為噴墨印表機用的墨盒。
20.一種通過具有壓電元件的檢測裝置，檢測液體容器內的液體的消耗狀態用的檢測控制電路，其包括測定電路部，其測定上述檢測裝置的殘餘振動；檢測電路部，其接收來自上述測定電路部的信號，根據測定電路部的輸出信號，輸出表示上述液體容器內的液體的消耗狀態的信號。
21.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部測定檢測裝置的殘餘振動的頻率。
22.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部至少測定上述檢測裝置周圍的液體的一個共振頻率。
23.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部測定因上述的殘餘振動，上述檢測裝置產生的反向電動勢。
24.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部包括放大器，該放大器包括PNP型晶體三極體和NPN型晶體三極體，該NPN型晶體三極體以互補的方式與PNP型晶體三極體連接，上述PNP型晶體三極體的發射極與上述NPN型晶體三極體的發射極彼此連接。
25.根據權利要求24所述的電路，其特徵在於對檢測裝置施加驅動電壓，該電壓是連接於上述NPN型晶體三極體中的發射極與上述PNP型晶體三極體中的發射極之間的點，與接地之間產生的。
26.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部包括放大器，該放大器包括P型場效應晶體三極體和N型場效應晶體三極體，該N型場效應晶體三極體以互補的方式與P型場效應晶體三極體連接，上述P型場效應晶體三極體中的源極與上述N型場效應晶體三極體中的源極連接。
27.根據權利要求26所述的電路，其特徵在於對檢測裝置施加驅動電壓，該電壓是連接於N型場效應晶體三極體與P型場效應晶體三極體中的源極之間的點，與接地之間產生的。
28.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述檢測電路部包括計數器，其計算在預定的時間內的殘餘振動的振動次數，上述檢測電路部根據該計算值，判斷液體的消耗狀態。
29.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述檢測電路部包括計數器，其計算在上述殘餘振動振動預定的次數的時間內的時鐘數量，所述時鐘具有一個周期，其短於殘餘振動的振動周期。
30.根據權利要求28所述的電路，其特徵在於在殘餘振動的振動預定次數後，上述檢測電路部開始計算殘餘振動的振動次數。
31.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述檢測電路部輸出表示上述液體容器是否與測定電路連接的信號。
32.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述測定電路部還包括多個放大器，該多個放大器與多個檢測裝置中的一個連接，以便提供驅動電壓，上述檢測電路部接收來自與相應的檢測裝置對應的測定電路部的多個信號，根據上述測定電路部的每個輸出信號，輸出表示液體容器中的液體的消耗狀態的多個信號。
33.根據權利要求20所述的電路，其特徵在於上述電路還包括控制電路部，其對下述操作進行控制，該操作指根據上述檢測電路部的輸出信號，使液體容器中的液體消耗。
34.根據權利要求33所述的電路，其特徵在於上述控制電路部包括信息存儲控制電路部，其用於讀取存儲於與液體容器連接的存儲裝置內的液體的消耗狀態，將與通過上述檢測電路部所檢測的液體的消耗狀態有關的信息，寫入上述存儲裝置內。
35.一種計算機可讀取的記錄介質，其上存儲有設置於噴墨印表機中的控制電路用的程序，該控制電路用於通過固定於墨盒的適合位置上的具有壓電元件的的檢測裝置，檢測上述墨盒內的墨的消耗狀態，該程序包括下述步驟測定檢測裝置的殘餘振動；根據上述殘餘振動的測定結果，檢測墨盒內的墨的消耗狀態。
36.根據權利要求35所述的記錄介質，其特徵在於其還包括驅使檢測裝置產生振動的步驟。
37.根據權利要求35所述的記錄介質，其特徵在於上述殘餘振動測定步驟包括測定殘餘振動的頻率的步驟。
38.根據權利要求35所述的記錄介質，其特徵在於上述殘餘振動測定步驟包括測定檢測裝置周圍墨的共振頻率的步驟。
39.根據權利要求36所述的記錄介質，其特徵在於在上述驅動步驟後的一定時間以後，進行上述測定步驟。
40.根據權利要求36所述的記錄介質，其特徵在於在上述檢測裝置振動幾次之後，進行上述測定步驟。
41.根據權利要求36所述的記錄介質，其特徵在於上述測定步驟包括測定殘餘振動的預定的多個波峰之間的時間的步驟。
42.根據權利要求35所述的記錄介質，其特徵在於上述測定步驟包括測定預定的時間內的殘餘振動的波峰數量的步驟。
43.根據權利要求35所述的記錄介質，其特徵在於上述測定步驟包括測定因上述的殘餘振動，檢測裝置產生的反向電動勢的步驟。
44.根據權利要求37所述的記錄介質，其特徵在於其還包括下述步驟預先測定墨盒盛滿墨時的，檢測裝置的殘餘振動的第一頻率，將上述頻率作為基準頻率；測定墨盒內的墨消耗時的，檢測裝置的殘餘振動的第二頻率；對上述基準頻率與上述第二頻率進行比較；根據上述比較步驟的結果，判斷上述墨盒中的墨的消耗狀態。
全文摘要
一種檢測液體容器內的液體消耗狀態的方法,其包括下述步驟;在液體容器中的所需位置,設置具有壓電元件的檢測裝置,該所需位置是這樣的,從而上述檢測裝置的至少一部分與該液體相接觸;測定檢測裝置的殘餘振動;根據上述殘餘振動的測定結果,檢測液體容器內的液體消耗狀態。
文檔編號B65D25/56GK1274646SQ00107639
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月19日 優先權日1999年5月20日
發明者碓井稔, 塚田憲兒, 金谷宗秀, 田村登 申請人:精工愛普生株式會社