用于将液体供应到液体消耗设备的液体容器的液体感测设备以及装有该液体感测设备的液体容器

摘要

一种液体感测设备，包括：液体感测室33，所述液体感测室具有液体入口和液体出口，所述液体入口与外部液体容器连通，其中所述外部液体容器中储备有液体，所述液体出口与液体消耗设备连通；活动构件34，所述活动构件能够根据液体感测室33中的液位而移动；凹陷部33b、41a，所述凹陷部用于与所述活动构件34的壁表面配合，以在所述活动构件34根据液位移动至预定位置时形成封闭空间；以及压电感测装置40，所述压电感测装置用于施加振动至所述凹陷部，并感测跟随上述振动的自由振动的状态。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体容器，该液体容器用于将预定的液体供应至诸如喷液头等液体消耗设备，其中喷液头用于喷射微量液滴，更具体而言，本发明涉及感测液体剩余量的技术。

背景技术

用于超高质量打印的商用记录设备的喷液头以及织物印花设备和微型分配器的喷液头从液体容器接收液体供应。如果喷液头在没有液体供应的情况下操作，喷液头会由于所谓的空白投射(blank shot)而受到损害。因为该原因，液体容器中的液体剩余量必须受到监控以防止这种损害。

以记录设备为例，已经提出了感测墨盒中剩余墨水量的多种方法，其中墨盒充当液体容器。JP-A-2001-146030提出：将振动板布置成与液体接触，其中压电振动器被固定到该振动板。在该提案中，振动板的自由振荡频率被感测，其中该自由振荡频率根据液体是否与振动板接触而变化。

然而，在为实现液体的流畅供应而打开液体上方的空间以与大气连通的情况下，液体很容易被蒸发。另外，因为所述频率随着振动板区域内液位的变化而逐渐变化，故感测准确性降低。

JP-A-2004-136670提出在其中容纳液体的柔性袋，并且该柔性袋具有：液体储存凹陷部，该液体储存凹陷部形成在柔性袋相对的平面中的一个平面上；压电振动器，该压电振动器布置在凹陷部的外侧上；以及刚性体，该刚性体布置在另一平面上。在该提案中，墨水的剩余量基于振动状态被感测，该振动状态根据存在于刚性体和压电振动器之间的液体量(液体的深度)而变化。该提案虽然能够以相对高的准确性来感测剩余的液体量，但是因为刚性体被移动以跟随柔性袋的变形，还会面临对容纳在柔性袋中墨水剩余量的感测由于柔性袋的偏转(或变形：deflection)、起皱等而受到影响的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种液体感测设备，该液体感测设备可以准确地感测液位达到指定高度的时刻。

本发明的另一目的是提供一种液体感测设备，该液体感测设备可以在将液体的蒸发抑制得尽可能小的同时，实现对所述时刻的准确感测。

并且，本发明的另一目的是提供一种液体容器，该液体容器具有感测液体剩余量达到指定高度的状态的功能。

本发明在第一方面包括：液体储存部，所述液体储存部具有液体入口和液体出口，所述液体入口可以与外部液体容器连通，其中所述外部液体容器中储备有液体，所述液体出口可以与液体消耗设备连通；活动构件，所述活动构件可以根据所述液体储存部中的液位而移动；凹陷部，所述凹陷部用于与所述液体储存部的壁表面配合，以在所述活动构件根据液位移动至预定位置时形成封闭空间；以及压电感测装置，所述压电感测装置用于施加振动至所述凹陷部，并感测跟随上述振动的自由振动的状态。

本发明在第13方面包括：液体容纳部，所述液体容纳部适于被加压装置加压以从其排出液体；液体供应口，所述液体供应口与所述液体容纳部连通，并可以将液体供应至外部的液体消耗设备；液体储存部，所述液体储存部具有与所述液体容纳部连通的液体入口以及与所述液体供应口连通的液体出口；活动构件，所述活动构件可以根据所述液体储存部中的液位而移动；凹陷部，所述凹陷部用于与所述活动构件的壁表面配合，以在所述活动构件根据液位移动至预定位置时形成封闭空间；以及压电感测装置，所述压电感测装置用于施加振动至所述凹陷部，并感测跟随上述振动的自由振动的状态。本发明在第2和14方面被布置成使得：所述液体储存部形成为圆柱状，并且，所述活动构件构成所述液体储存部的一个壁表面。

本发明在第3和15方面被布置成使得：所述液体储存部由圆柱形凹陷部和盖子构件构造，所述圆柱形凹陷部具有在液体上侧的开口部，所述盖子构件密封所述开口部并具有大气连通装置，所述大气连通装置用于使得所述凹陷部中的空间与大气连通。

本发明在第4和16方面被布置成使得：所述大气连通装置由与大气连通口连通的毛细管形成，所述大气连通口形成在所述盖子构件中。

本发明在第5和第17方面被布置成使得：所述大气连通装置包括薄膜构件，所述薄膜构件具有空气渗透性和蒸气不渗透性。

本发明在第6和18方面被布置成使得：所述活动构件在外周上在所述活动构件和所述液体储存部的内表面之间构成弯月面式密封，并且，所述活动构件具有壁表面，所述壁表面所具有的高度可以抑制所述活动构件的倾斜。

本发明在第7和19方面被布置成使得：所述活动构件具有表面，所述表面形成在面向所述压电感测装置的振动表面的区域中，并且，所述表面与所述振动表面几乎平行。

本发明在第8和20方面进一步包括推动装置，所述推动装置用于沿液位的下降方向推动所述活动构件。

本发明在第9和21方面被布置成使得：所述推动装置包括弹性构件。

本发明在第10和22方面被布置成使得：所述推动装置利用重力。

本发明在第11和23方面进一步包括：第二凹陷部，所述第二凹陷部用于在所述活动构件移动至所述液体容器中的液体被完全消耗的位置时与所述活动构件的所述壁表面或所述活动构件的另一壁表面配合以形成封闭空间，并且，本发明被布置成使得压电感测装置也被设置到所述第二凹陷部。

本发明在第12和24方面，所述预定位置是第一位置和第二位置的其中之一，其中，所述第一位置对应于液体可以被充分地供应至所述液体消耗设备所在的液位，所述第二位置对应于恰在停止对所述液体消耗设备的液体供应之前的液位。

本发明在第27方面包括：液体容纳部，所述液体容纳部适于被加压装置加压以从其排出液体；液体供应口，所述液体供应口与所述液体容纳部连通，并可以将液体供应至外部液体消耗设备；液体储存部，所述液体储存部具有：与所述液体容纳部连通的液体入口，以及与所述液体供应口连通的液体出口；活动构件，所述活动构件安装在所述液体储存部内，并可以根据所容纳的液体量移动；凹陷部，所述凹陷部形成在所述液体储存部中，用于与所述活动构件的一个表面配合，以在所述活动构件根据所容纳液体量移动至预定位置时形成封闭空间，所述活动构件的所述一个表面与水平表面平行；以及压电感测装置，所述压电感测装置用于施加振动至所述凹陷部，并感测跟随上述振动的自由振动的状态。

本发明在第28方面被布置成使得：所述液体储存部包括形成在上表面上的开口部，和薄膜，其中所述薄膜将所述开口部密封、并可以根据所容纳液体量而变形，并且，所述压电感测装置被布置在所述液体储存部的底部上。

本发明在第29方面被布置成使得：所述活动构件跟随根据所述液体储存部中所容纳液体量的变化导致的所述薄膜的变形而移动。

本发明在第30方面被布置成使得：所述活动构件固定到所述薄膜上。

本发明在第31方面被布置成使得：所述活动构件在面向所述压电感测装置的振动表面的区域中具有与所述振动表面几乎平行的表面。

本发明在第32方面进一步包括推动装置，所述推动装置用于沿朝向所述压电感测装置的方向推动所述活动构件。

本发明在第33方面被布置成使得：所述推动装置包括弹性构件。

本发明在第34方面被布置成使得：所述活动构件与所述凹陷部配合以形成所述封闭空间的时刻被设定为与所述液体容器中的液体被完全消耗掉的状态相对应。

本发明在第35方面被布置成使得：所述活动构件与所述凹陷部配合以形成所述封闭空间的时刻被设定为与所述液体容器中的液体被基本消耗掉的状态相对应。

根据本发明的第1方面，振动作用区由活动构件和凹陷部分隔，并且，其可以准确地感测液体没有达到预定高度的时刻或状态。并且，对于液体储存部而言，活动构件起到盖子构件的作用，以将液体的蒸发抑制得尽可能小。

根据本发明的第13方面，振动作用区由活动构件和凹陷部分隔，并且，其可以通过准确地感测液体到达预定高度的时刻或状态确定地感测是否有液体存在于液体容纳区中。并且，对于液体储存部而言，活动构件起到盖子构件的作用，以将液体的蒸发抑制得尽可能小。

根据本发明的第4、5、16和17方面，可以将液体的蒸发抑制得尽可能小。

根据本发明的第6和18方面，活动构件可以平行于液体表面移动，并且可以通过在液位达到预定高度的时刻处密封凹陷部而确定地感测液位。

根据本发明的第7和19方面，凹陷部可以被确定地密封，以在存在液体的情况和不存在液体的情况之间明显地改变声阻抗。

根据本发明的第8和20方面，活动构件沿液位的下降方向被强迫推动。因此，可以防止因活动构件和液体储存部之间的摩擦引起活动构件的停止，并且可以准确地感测到液体的减少。

根据本发明的第11和23方面，即使当液体储存部的容积膨胀时，也可以通过第二凹陷部和设置于其上的压电感测装置确定地感测液体被消耗的时刻。

根据本发明的第12和24方面，可以在液体储存部中的液体被完全排出之前确保准备后继液体所需的时间。

根据本发明的第27方面，可膨胀构件可被固定至活动构件，活动构件根据压力的变化、即所容纳液体量的变化移动，并且可以通过封闭凹陷部来准确地感测墨水用尽和墨水接近用尽。

根据本发明的第28方面，液体储存部可以根据所容纳量的量的变化(压力的变化)容易地变形，并且可以被容易地构造成封闭的空间。因此，对比弯月面式密封，可以以简单的结构容易地防止墨水的泄漏和蒸发。

根据本发明的第29和30方面，活动构件可以基于构成可膨胀构件的薄膜的易变形性而容易地移动，以跟随液位或压力。

根据本发明的第31方面，可以形成封闭空间，该封闭空间的容积根据液位而变化。

根据本发明的第32和33方面，可以通过调节推动力来改变活动构件封闭凹陷部的时刻，并可以容易地设定在液体储存部中的、要感测的内部压力(剩余墨水)。

根据本发明的第34和35方面，可以容易地实现用于墨水容纳区的墨水用尽感测机构或墨水接近用尽感测机构。

本公开内容涉及了包含在日本专利申请2004-330510(于2004年11月15日申请)和2005-285813(于2005年9月30日申请)中的主题，上述每一项申请通过引用在此专门全文并入。

附图说明

图1A和1B是分别示意性示出液体容器被安装到记录设备中之前的状态和容器被安装后将压力施加至墨水的状态的视图，其中，所述记录设备充当一种液体消耗设备。

图2A、2B和2C是分别示出在液体未充注液体感测室的状态下、在液体被充注至指定液位的状态下、以及在液位达到比指定液位位置略低的高度的状态下传感器的构造的视图。

图3A和3B是分别示出了盖子构件的实施例的平面图和剖面图。

图4是示出了压电感测装置的实施例的剖面图。

图5A、5B和5C是分别示出了压电元件被激励的状态、在活动构件不面向传感器的状态下压电元件的输出信号、以及在活动构件面向传感器的状态下压电元件的输出情况的视图。

图6是示出了液体感测室中的液位和由压电感测装置感测的频率之间的关系的曲线图。

图7A和7B是分别示出了实施例的剖面图，在各图中压电感测装置以不同的方式布置。

图8A、8B和8C是示出了本发明的液体感测室的又一不同实施例的剖面图。

图9是示出了适用于液体感测室的压电感测装置的另一实施例的剖面图。

图10是示出了本发明的另一项应用的剖面图。

具体实施方式

下面将参照图示的实施例解释本发明的细节。

图1A和1B为示意图，分别通过以墨盒为例示出了本发明的液体容器的实施例，其中墨盒容纳将要被供应给喷墨记录设备的墨水，该喷墨记录设备作为液体消耗设备。

在该实施例中，每一个由形成半壳体的盒构件构成的第一壳体10和第二壳体20结合在一起成为壳体，以形成充当液体容器的墨盒1。由树脂薄膜等形成的柔性薄膜构件3通过热焊接等方式焊接到第一壳体10的周边，并密封性地覆盖形成在第一壳体10中的开口部，以便形成容纳诸如墨水之类的液体的液体储存区2。并且，第二壳体20的周边在柔性薄膜构件3的另一侧与柔性薄膜构件3的热焊接部成压力接触，使得在第二壳体和柔性薄膜构件之间形成的空间构成气密空间。该气密空间充当加压区4，加压区4通过加压流体(加压空气)将压力施加到柔性薄膜构件3，以将液体从第一壳体排放到外部。加压流体由加压流体引入口(未显示)从外部被引入至加压区4内。

并且，将被连接至液体消耗设备的液体供应口的液体供应口5形成在第一壳体10的外表面上。填充物(packing)、阀构件8以及弹簧6被装入液体供应口5，其中，所述填充物具有开口，其弹性接触液体引入构件(液体引入针)7的外周，而液体引入构件7与液体消耗设备的喷液头连通，阀构件8接触填充物的上表面(图1A中的左端面)以密封填充物的开口，弹簧6、例如卷簧推动阀构件8抵靠着填充物。

在墨盒1没有连接到液体消耗设备时(图1A)，阀构件8通过弹簧6被保持在其正常关闭状态，而在墨盒1连接至液体消耗设备时(图1B)，液体引入构件7沿打开阀的方向推动阀构件8且将阀构件8保持在其打开状态。

液体供应口5经由连接流路9、9’与液体储存区2流体连通。液体感测装置30被设置在连接流路9、9’之间，液体感测装置30为本发明的特征。即，液体感测装置30被连接至部分墨水流动通道，液体储存区通过该墨水流动通道与墨水供应口连通。

图2示出了液体感测装置30的实施例。液体感测装置包括：液体感测室33，该液体感测室33由具有开口31和开口32的圆柱形容器构成，开口31和开口32被设置到底部区域，并在墨盒连接至液体消耗设备的状态下分别连接至液体储存区2和液体供应口5；活动构件34，活动构件34响应液位的变化而沿液体感测室33的内表面33a移动，并且，活动构件34还充当液体感测室33的一个壁；盖子构件35，盖子构件35密封液体感测室33的开口部，并且还具有大气连通路径35a，该大气连通路径35a将液态感测室33的上部、即空气空间区与大气连通；压缩弹簧36，压缩弹簧36充当推动装置，其设置在盖子构件35和活动构件34之间，以便优选地以较弱的力向下推动活动构件34；以及压电感测装置40，压电感测装置40具有压电元件，压电感测装置40被设置用来感测指定的液位。

如图3A所示，大气连通路径35a经由毛细管释放到大气，该毛细管通过以不透气的薄膜37密封狭槽35b使其一端不被覆盖来构造。该狭槽35b以迂回的(蜿蜒的)方式形成在盖子构件35的表面(或背面)上，使得其另一端与大气连通路径35a连通。可选地，如图3B所示，与大气连通路径35a相通的凹陷部35c在盖子构件35的表面侧上形成，并且凹陷部35c由薄膜38密封，该薄膜38能阻止液体蒸发的透过，但能透过空气，这样凹陷部35c经由薄膜38与大气空气连通。这样，能够在抑制从液体感测室33产生的液体蒸发的同时实现液体感测室33与大气的空气连通。

活动构件34在大小上被形成为使得活动构件能够覆盖液体的全部表面。并且，活动构件34和液体感测室33之间的间隙被设定为使得活动构件34能够容易地跟随液位而不会导致液体渗漏，更具体而言，被设定为使得能够形成弯月面式密封(meniscus seal)。

并且，具有高度H的垂直壁表面34a被设置到活动构件34的外周边。所述高度H被设定为允许活动构件34起到活塞作用的高度，也就是，允许活动构件34保持其垂直于内表面33a的姿态。

并且，构成推动装置的压缩弹簧36的弹力被设定为使得不会从液体感测室33的内表面33a和活动构件34的垂直壁表面34a之间的间隙产生液体渗透，也就是，活动构件34不会因为推动装置的推动力而被埋在液体中。

在该情况下，可利用施加到活动构件34的重力以及诸如橡胶、板簧等弹性构件作为推动装置。

压电感测装置40被固定至液体感测室33外表面上的凹陷部33b，以密封该凹陷部33b。该凹陷部33b形成在构成液体感测室33的壁表面的预定位置处，即，在液位达到要感测的预定高度时活动构件34所面向的位置处。

如图4所示，压电感测装置40包括：安装基构件41，该安装基构件41具有通过其中心区域、并充当液体进入路径的通孔41a；振动板42，该振动板42被固定至基构件41，以密封通孔41a并允许其自由振荡或振动；以及压电元件43，该压电元件43被固定至振动板42的表面。

当如图5A所示的充电/放电波形被施加到以该方式构造的压电感测装置40的压电元件43时，由振动板42、压电元件43、以及液体或空气构成的振动系统能够自由振动。由于该自由振动(剩余振动)通过压电效应在压电元件43中产生反电动势，故能够通过测量该反电动势的周期来测量振动周期。

接着，下面将在以通过该方式构造的实施例被用作墨盒的情况为例的同时，说明该实施例。当墨盒被安装至充当液体消耗设备的记录设备时，液体引入构件7与液体供应口5相接合，以向后移动阀构件8，如图1B所示，并且，加压流体供应源(未显示)与加压区4连通(在该情况下，理想的情况是，加压区4应该被构造成使得该加压区4能够通过流路被引导至形成有液体供应口5的表面，并且能够在墨盒被安装至液体消耗设备时连接至加压流体供应源)。

在作为加压流体的空气没有被供应至加压区4的状态下，通过压缩弹簧36(图2A)的推动力将活动构件34设置在液体感测室33的底部处。在该状态下，当给压电元件43提供驱动信号时，在预定时间内压电元件34作为致动器被激励，且振动板42然后开始自由振动(图5A)。

当提供给压电元件43的驱动信号在激励完成的时刻处停止时，压电元件43对应于振动板42的自由振动产生反电动势。在该状态下，由于在凹陷部33b、41b内不存在液体，所以振动板42被暴露至空气下。因此，振动板42以通过振动板42和空气决定的、相对较高的频率(对比振动板接触液体的情况)开始自由振动，并且，从压电元件43输出与该自由振动的频率和振幅相匹配的信号。

然后，当在上述状态下从加压流体供应源供应空气时，这样的空气流入由柔性薄膜构件3和第二壳体20形成的加压区4，以便通过柔性薄膜构件3给液体储存区2加压。

因此，在液体储存区2中的墨水通过连接流路9流至液体感测室33中，并且，在液体感测室33中的活动构件34在经由毛细管将上部区域内的空气排出的同时对应于液位的升高而升高，其中所述毛细管由狭槽35b和不透气的薄膜37来构造。因此，活动构件34面向凹陷部33b，其中压电感测装置40设置在凹陷部33b上(图1B，图2B)。

在该过程中，被施加压力的墨水基于毛细管现象等流动至凹陷部33b、41a中。因此，活动构件34面对振动板42以将充注在凹陷部33b、41a中的墨水置于它们之间。

在该情况下，理想的情况是，在液体感测室33的内周表面上形成狭槽33c、33d，狭槽33c、33d垂直地延伸，并且与凹陷部33b垂直地连通。这样的狭槽33c、33d使墨水更容易进入到凹陷部33b、41a中。

不用说，即使当液位升高至超过指定的位置时，即升高到高于凹陷部33b，液体能够进入到凹陷部33b中，并且凹陷部33b、41a能够在这样的凹陷部33b、41a充注液体的状态下被活动构件34密封，从而提高了声阻抗。

对比振动板42被暴露到空气下的情况，振动板42的自由振动频率因声阻抗的提高而降低(图5C，图6中的F区)。由于振动板42的自由振动能够作为产生在压电元件43中的反电动势频率而被感测，故能够感测到液位达到预定高度，即凹陷部33b。

在预定量的墨水被供应到液体感测室33的状态下、当墨水被液体消耗设备消耗时，墨水将通过活动构件34周边和液体感测室33内表面之间的微小间隙蒸发。在该情况下，由于活动构件34的上部空间经由毛细管与大气处于空气流通，故能够将墨水蒸气的蒸发抑制得尽可能小，其中所述毛细管通过盖子构件35的狭槽35b和不透气的薄膜37来构造。

在液体储存区2中的墨水随着墨水消耗的进程而极度减少的情况下，即使在从加压流体供应源供应加压空气时，墨水也不再流到液体感测室33中。结果，液体感测室33中的墨水不能够被保持在预定的液位处，并且液位然后开始逐渐降低。

当液体感测室33中的液位降低到感测区域以下的时候，活动构件34跟随液位，并移动至低于压电感测装置40的感测区域。并且，凹陷部33b、41a中的墨水掉落到槽33b的流路中。因此，空气开始流到凹陷部33b、41a中，并且振动板42的自由振动频率跃迁性地变化(图6中的Q区)。在活动构件34移动到低于凹陷部33b的状态下，振动板42被暴露到空气下(图2C)。

结果，振动板42的频率升高，随后不顾活动构件34的向下运动而保持几乎恒定的频率(图5B，图6中的E区)。因此，通过感测频率突然变化的时刻，则能够感测液体储存区2中的墨水被完全消耗的状态或来自加压流体供应源的加压空气供应被停止的状态。

在上述实施例中，压电感测装置40被布置成面向活动构件34的侧表面。在该情况下，如图7A所示，压电感测装置40可被分别布置在液体感测室33上部和下部的位置处，即，除了在液体充分充注到液体感测室33中时获得的液位以外，第二压电感测装置40’可被布置在对应于在需要准备下一个墨盒的最少液体留在液体感测室33中时所得液位的位置。

根据该实施例，能够通过如上所述的第一压电感测装置40感测到液体充注至指定的位置。并且，如果通过第二压电感测装置40’感测到接近用尽(near-end)的状态，则能够保证准备下一个墨水容器所需的时间。

在该情况下，第一压电感测装置40可用于感测接近用尽，并且第二压电感测装置40’可用于感测墨水用尽。

并且，如图7B所示，如果第三压电感测装置40”被设置到形成在液体感测室33底部上的凹陷部39，则能够感测活动构件34位于液体感测室33底部上的状态，即，液体完全不能被供应的状态。在该实施例中，墨水总是存在于凹陷部39中。即使凹陷部39被充注墨水，在凹陷部39被活动构件34密封的状态(在该情况下，活动构件的水平表面充当壁表面)以及活动构件34从底部移开且凹陷部39被打开的状态之间，声阻抗变得不同。因此，感测该两种状态是可能的。

图8示出了液体感测室33的另一实施例。在该实施例中，提供了一种结构，其适用于感测在液体储存区2中的液体被完全消耗的时刻、即墨水用尽出现的时刻，或者基本不能得到液体供应的时刻、即墨水接近用尽出现的时刻。

在该实施例中，类似于上述实施例，液体感测室33形成为液体储存部，其具有：连接流路9，连接流路9与墨盒1的、非加压区中的液体储存区2处于流体连通；以及连接流路9’，连接流路9’与液体供应口5处于流体连通。活动构件34’安装在该液体储存部中，以响应其中容纳的液体量而移动。

并且，凹陷部39’形成在液体储存部的底部上，即位于与活动构件34’的平面34’a相对的位置。该凹陷部39’与活动构件34’的平面34’a配合以形成封闭的空间。

压电感测装置40被设置到凹陷部39’，以将强迫振动施加到凹陷部39’的空间区，并感测在强迫振动停止后产生的自由振动的状态，即频率、振幅、相位等。凹陷部39’、活动构件34’、以及压电感测装置40组成了液体感测设备。

在此实施例中，液体感测室33通过在不使用弯月面式密封的情况下形成液密空间作为液体储存部来实现，其中所述弯月面式密封在前述实施例中设置在活动构件34的侧表面和液体感测室33的周面之间。在此实施例中，液密空间通过以袋状或圆柱状可延伸构件55将液体感测室33的开口表面密封而形成。可延伸构件55具有不会干扰活动构件34’运动的柔性，并由容易延伸的或可伸缩的薄膜制成。优选地，该薄膜具有由热焊接层和空气屏蔽层(air shield layer)组成的层压结构。

换言之，袋状或圆柱状可延伸构件55的顶部(周边)结合至例如液体感测室33的开口表面33a，使得可延伸构件55顶部(周边)的热焊接层与液体感测室33的开口表面33a接触，并热焊接至该开口表面33a。

在可延伸构件55形成为袋状的情况下，活动构件34’被紧固到可延伸构件55的底部(中央部)的表面或背面，使得平面34’a与凹陷部39’相对，如图8A和8B所示。并且，在可延伸构件55形成为圆柱状的情况下，下开口部55a被紧固到活动构件34’的周面34’b，如图8C所示。

现在，如果活动构件34’的移动距离可被抑制为较小，则可延伸构件55可由平面柔性薄膜形成，而不被模制成袋状或圆柱状的形状。如果活动构件34’由可热焊接的聚合物材料形成，则活动构件34’可固定至可延伸构件55，使得活动构件34’与可延伸构件55的热焊接层相接触，并热焊接至该热焊接层。

通常，液体感测室33通过使用注射成型由聚丙烯或聚乙烯形成。因此，如果至少可延伸构件55的、接触液体感测室33的表面由相同材料、即聚丙烯或聚乙烯形成，则液体感测室33和可延伸构件55都能够被容易并牢固地热焊接。并且，如果皱褶或可折叠部优选地形成在可延伸构件55的圆柱部上，则这样的可延伸构件55在保持其指定形状的同时能够像隔膜(diaphragm)或膜盒(bellow)那样被容易地膨胀/收缩，以跟随液位、即活动构件34’的运动。

类似于前一实施例，压缩卷簧56被设置成使其一端固定至盖子构件并且其另一端与活动构件34’的上表面相接触，所述上表面即活动构件34’的、与液体接触表面相反的表面。压缩卷簧56在将活动构件34’保持在其水平状态的同时，朝向凹陷部39’弹性地推动活动构件34’。

卷簧56的载荷不仅向液体感测室33中的液体施加压力，也向液体储存区2中的液体施加压力，其中液体储存区2与液体感测室33经由连接流路9连通。因此，活动构件34’的位移量受到液体储存区2中的液量和卷簧56的推动载荷的影响。

因此，通过适当地选择卷簧56的推动载荷，可在液体储存区2中的液体被完全耗损的状态下或还剩下微量液体的状态下选择性地设定活动构件34’封闭凹陷部39’的时刻。

即，在要感测前一状态时，液体感测设备作为感测墨水用尽的装置来发挥作用；在要感测后一状态时，液体感测设备作为感测墨水接近用尽的装置来发挥作用。

图9示出了压电感测装置40的实施例。构成该压电感测装置的传感器芯片60包括：芯片主体62，该芯片主体62由陶瓷制成并具有传感器空腔(sensor cavity)61，该传感器空腔61在芯片主体62的中心部内形成为圆形开口；振动板63，该振动板63堆叠或层压在芯片主体62的上表面上以构成传感器空腔61的底壁；压电元件64，该压电元件64堆叠或层压在振动板63上；以及端子65A、65B，端子65A、65B堆叠或层压在芯片主体62上。

压电元件64包括：上、下电极层，该上、下电极层分别连接至端子65A、65B；以及压电层，该压电层被插入上电极层和下电极层之间并层压在上电极层和下电极层之上。例如，基于压电元件64电学特性的变化，压电元件64决定液体是否被限制在传感器空腔61中，其中上述电学特性的变化是取决于传感器空腔61中液体的存在而导致的。

传感器芯片60被固定成使得芯片主体62的下表面通过粘合层粘接于传感器基部66上表面的中心部。传感器基部66和传感器芯片60之间的空间由粘合层密封。

传感器基部66及单元基部67的入口流路66A、67A和出口流路66B、67B与传感器芯片60的传感器空腔61连通。因此，墨水经由入口流路66A、67A供给至传感器空腔61，并然后经由出口流路66B、67B从传感器空腔61排出。

其上有安装传感器芯片60的金属传感器基部66被安装至形成在单元基部67中的凹陷部67C内。传感器基部66和单元基部67被由树脂制成的粘合薄膜68覆盖并被紧固在一起。

粘合薄膜68在其中心部内具有开口68A，并在传感器基部66被安装至凹陷部67C的状态下被放置在传感器基部66和单元基部67上，从而从中心开口68A暴露传感器芯片60，其中，凹陷部67C形成在单元基部67的上表面上。

粘合薄膜68的内周侧经由粘合层粘接在传感器基部66的上表面上，并且其外周侧粘接在上壁67D上，上壁67D在单元基部67的凹陷部67C周围。因此，传感器基部66和单元基部67互相紧固并密封。

在上述实施例中，解释了液体储存区2和液体感测室33独立布置并经由流路9互相连接的模式。如图10所示，活动构件34可安装在液体容器51中，液体容器51具有负压发生装置50，在吸压被施加至液体供应口5的时刻处，该负压发生装置50通过差压将阀打开，并且，压电感测装置40可被布置在液体容器51上，使得通孔51A在液体容器51的壁表面上形成，并被压电感测装置40密封性地封闭。以这种布置，则能够感测到液体52降低至布置压电感测装置40的位置的时刻。

在此情况下，理想的情况是设置具有连通孔53a的垂直壁53以限定安装活动构件34的区域，并以能够在压电感测装置40侧形成弯月面式密封的间隙来限制在此区域中的活动构件34。

在上述实施例中，活动构件34通过垂直壁53的使用而被限制在压电感测装置40侧。为了在不使用垂直壁53的情况下通过液体容器51的内壁限制活动构件34，槽口部或通孔可穿过活动构件34形成，使得在活动构件34向下移动时负压发生装置50能够通过活动构件34的槽口部或通孔。

以下将讨论根据优选构造的液体容器。应该指出的是，该优选构造是实施本发明的一个例子，因此本发明不应该被限制于此或受此限制。

液体容器优选地包括第一储存室(例如液体储存区2)，该第一储存室被设置在液体容器的容器主体之内，并且至少部分地由第一柔性构件(例如柔性薄膜构件3)限定。在例如图1A所示的、说明性的、非限制的实施例中，第一储存室(2)由第一柔性构件(3)以及容器主体的一部分(例如第一壳体20)限定，即，第一储存室部分由第一柔性构件(3)限定。可选地，第一储存室可以在容器主体之中设置所谓的墨包(ink pack)或墨袋(ink bag)的方式从而完全由第一柔性构件限定，所述墨包或墨袋在其中具有第一储存室。有许多公开文件公开了这样的墨包或墨袋的一般构造，所以在此省略对这种墨包或墨袋的详细讨论。这种公开文件的其中一个例子是US 2004-0217127-A1，其公开内容通过引用在此全文并入。当US2004-0217127-A1中公开的墨包被用在本发明中时，优选省略掉止回阀的阀体(58，113，147，169，192)以使液体能够回流至第一储存室。在不省略止回阀的阀体的情况下，即使施加至第一储存室的压力被释放，在止回阀的作用下第一储存室并不收缩。因此，第二储存室的膨胀状态被维持，直到第一储存室中的液体被消耗至预定量或更少为止。此后，第二储存室根据液体的消耗而逐渐收缩。因此，即使止回阀的阀体不被省略，也能感测到液体用尽或液体接近用尽。

液体容器优选地包括第二储存室(例如液体感测室或液体储存部33)，该第二储存室位于容器主体之内，其至少部分由第二柔性构件(例如可延伸构件55)和容器的壁(例如底部)限定，并且第二储存室通过第一流路(例如连接流路9)与第一储存室流体连通。尽管在优选构造中第一储存室、第二储存室、和第一流路被设置在相同的容器主体中，但是本发明不应局限于此或受此局限。即，例如，容器主体可被分为两个构件，一个构件容纳第一储存室，且另一构件容纳第二储存室。另外，分别位于两个分立构件之中的第一储存室和第二储存室可在不把这两个分立构件结合在一起的情况下通过充当流路的连通装置、例如管而互相流体连通。另外，只有第二柔性构件和容器的所述壁可限定第二储存室，或者，也可另外使用容器的另外的壁和/或任何其他构件与第二柔性构件和容器的所述壁配合来限定第二储存室。

类似地，尽管在优选构造中第二储存室、液体输送口(例如墨水供应口5)、以及第二流路(例如连接流路9’)被设置在连通的容器主体中，其中第二储存室通过第二流路与液体输送口流体连通，但第二储存室和液体输送口可分别设置在分立的构件中，且第二储存室和液体输送口可通过充当流路的管来互相流体连通。

液体容器优选地包括压电传感器(例如压电感测装置40)，该压电传感器被附连至容器壁以形成与第二储存室流体连通的空腔。尽管在本申请中已参考图4和图9详细讨论了压电传感器的两个例子，但是本发明不应局限于此以及受此局限，并且，本发明可利用压电传感器的多种构造。可用在本发明中的压电传感器的其他例子在US 2005-0243110-A1中进行了详细地讨论，其公开内容通过引用在此全文并入。在US 2005-0243110-A1中，大部分实施例旨在这样的压电传感器，其被布置成使得压电传感器的空腔通过流动通道与上游侧液体室流体连通，并通过另一流动通道与下游侧液体室流体连通。在US 2005-0243110-A1中讨论的压电传感器被用在本发明中的情况下，压电传感器被附连至容器主体，使得压电传感器的空腔与同样的第二储存室流体连通。

液体容器优选地包括活动构件(例如活动构件34’)，该活动构件被附连至第二柔性构件并可向着以及远离容器壁移动。在第二储存室收缩时，活动构件被布置成与容器壁接触(例如，如图8C所示)，以由此阻挡所述空腔与第二储存室之间的流体连通。因此，形成了在其中容纳液体、但与第二储存室中的液体隔离的封闭空间，引起了可被压电传感器感测到的声阻抗变化。

液体容器优选地包括推动构件(例如压缩弹簧36、56)，该推动构件推动活动构件以使之与容器壁接触。

在液体容器中，当压力通过第一柔性构件施加至在第一储存室中存在的预定量或更多的液体时，第二储存室膨胀以导致第二柔性构件抵抗推动构件的推动力将活动构件移动远离容器壁。

当通过第一柔性构件施加至第一储存室中存在液体的压力被释放时，第二储存室收缩以使得第二柔性构件通过推动构件的推动力移动活动构件使之与容器壁接触。

当压力通过第一柔性构件施加至第一储存室中存在的预定量或更少量液体时，第二储存室根据液体消耗设备的液体消耗而逐渐地收缩。

在US 2004-0252146-A1中还详细地讨论了与对第一储存室中存在的液体施加压力和从第一储存室中存在的液体释放压力相结合、并取决于液体消耗的、第一储存室和第二储存室的操作(膨胀和收缩)，以及使这些操作能够实现的相关结构，其公开内容通过引用在此全文并入。

液体容器优选地包括密封空间(例如加压区4)，该密封空间位于容器主体之中、从第二储存室密封起来、并面向第一储存室。液体容器优选地包括加压流体引入口，该加压流体引入口形成在容器主体之中并与所述密封空间流体连通。加压流体可通过加压流体引入口被引入至密封空间，以通过第一柔性构件施加压力至第一储存室中存在的液体。如在US2004-0252146-A1中所讨论的，对第一储存室的内部施加压力和/或从那里释放压力可在不使用这种布置的情况下通过其他方式实现。

第一和第二柔性构件可通过单个的薄膜构件形成。

在例如如图4所示的、说明性、非限制性的实施例中，使用安装构件(41)的通孔(41a)来部分形成空腔，该安装构件设置在压电感测装置(40)中。然而，本发明不应被限制于此或受此限制。例如，在不使用安装构件(41)的情况下，通过使用凹陷部或通孔(39、39’)，振动板(42)可直接附连至容器壁以限定所述空腔。即，所述空腔由穿过容器壁形成的通孔(39’)和压电传感器的振动板(42)以这样的方式来限定，使得通孔的一个开口端被振动板封闭，且通孔的另一开口端在活动构件被布置成远离容器壁时对第二储存室敞开、并在活动构件与容器壁接触时被活动构件封闭。

液体容器优选地包括第一和第二流动通道，所述第一和第二流动通道用于第二储存室和空腔之间的流体连通。第一和第二流动通道可通过容器壁、或压电传感器的一部分、或通过容器壁和压电传感器的该部分两者来形成。在US 2005-0243110-A1中详细地讨论了用于第二储存室和空腔之间的流体连通的第一和第二流动通道的多种布置方式，其公开内容通过引用在此全文并入。如上所述，在US 2005-0243110-A1中，大多数实施例旨在这样的压电传感器，其被布置成使得压电传感器的空腔通过流动通道与上游侧液体室流体连通，并且通过另一流动通道与下游侧液体室流体连通。如果US 2005-0243110-A1中讨论的流动通道布置被应用在本发明中，则压电传感器和/或容器主体被布置成使得压电传感器的空腔通过这些流动通道与相同的第二储存室流体连通。

对比例如图7A所示的另一说明性、非限制性的实施例，在如图8A、8B和8C所示的、说明性的、非限制性的实施例中，活动构件(34’)的外周与容器主体的内垂直壁表面分离。因此，即使在活动构件(34’)与容器主体的底壁相接触时，第一流路(9)仍然通过在活动构件外周周围的空隙与第二流路(9’)保持流体连通。

优选地，第二柔性构件(例如可延伸构件55)为层压结构，其包括热焊接层和不透气层，容器主体包括壳体构件，该壳体构件包括凹陷，第二柔性构件的热焊接层被热焊接至该凹陷的开口端(例如开口表面33a)，使得第二储存室由第二柔性构件和该凹陷来限定。另外，活动构件被热焊接至热焊接层，并位于第二液体储存室之中。即，在如图8A、8B和8C所示的、说明性的、非限制性的例子中，优选地，具有层压结构的柔性薄膜(55)被布置成垂直向下地设置柔性薄膜(55)的热焊接层(即在第二储存室的内侧)，并且，开口表面(33a)和活动构件(34’)被热焊接至热焊接层。