專利名稱：墨水容器以及安裝有該容器的噴墨記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)有半導(dǎo)體元件的墨水容器，該半導(dǎo)體元件能夠檢測周圍環(huán)境的信息以將信息交流到外部并顯示該信息，或者使用半導(dǎo)體元件能夠檢測墨水容器內(nèi)部的信息(例如墨水殘余量)來將信息傳送到外部并顯示該信息。
另外本發(fā)明還涉及一種噴墨記錄設(shè)備，例如墨水容器是可拆卸地安裝的傳真機(jī)、打印機(jī)和復(fù)印機(jī)。
背景技術(shù)：
一般來說，在用于在片材上通過沿著打印方向移動(dòng)安裝有記錄頭的墨盒同時(shí)將墨水從多個(gè)設(shè)在記錄頭中的噴嘴中噴出的用點(diǎn)圖案打印影象的噴墨記錄設(shè)備中，設(shè)有裝有用于記錄的墨水的墨水容器，并且在墨水容器中的墨水通過墨水供應(yīng)管線被輸送到記錄頭中。因此，在實(shí)際上采用了用來探測墨水容器中的墨水殘余量的墨水殘余量探測設(shè)備，并且提出了多種墨水殘余量探測設(shè)備。
例如，根據(jù)日本專利申請公開號為No.6-143607，在裝滿了非導(dǎo)電墨水的墨水容器701的底部的內(nèi)表面上設(shè)有兩個(gè)(一對)電極702，并且其上設(shè)有對著電極702的電極704的漂浮體703漂浮在如該專利申請的圖26A到26C中所示的被裝在墨水容器701中的墨水中。該專利申請披露了兩個(gè)電極702分別與用于探測這兩個(gè)電極的導(dǎo)電狀態(tài)的探測裝置(未示出)相連，并且在探測兩個(gè)電極的導(dǎo)電性的時(shí)候，該探測裝置輸出殘余墨水出錯(cuò)信號，指出在墨水容器701中已沒有墨水了，并且使噴墨記錄頭705停止工作。
另外，日本專利No.2947245披露了一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒805，該墨盒具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中下面部分形成為朝著底部表面的隧道形，在該底部表面上設(shè)有兩個(gè)電導(dǎo)體，并且在內(nèi)部設(shè)有其比重小于墨水803的金屬球804。在這樣一種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)墨水803被消耗并減少時(shí)，墨水803的液面會(huì)降低。由于墨水803的液面降低，所以漂浮在液面上的金屬球804的位置也會(huì)降低。在墨水803的液面降低到墨盒殼體的底部表面的位置時(shí)，金屬球804接觸兩個(gè)導(dǎo)電體801和802。然后，由于導(dǎo)電體801和802相互連通，所以在它們之間就會(huì)有電流流動(dòng)。如果探測到該電流的流動(dòng)的話，則能探測出墨水的最終狀態(tài)。如果探測到墨水的最終狀態(tài)的話，則指示該墨水最終狀態(tài)的信息就會(huì)被交流給用戶。
由在上述專利和專利申請中披露的所代表的用于探測出墨水容器中的墨水殘余量的結(jié)構(gòu)是公知的。在上述結(jié)構(gòu)中，必須在墨水容器中設(shè)置探測電極，這樣信息和狀態(tài)就可以被探測出并且通過使元件本身例如電極和漂浮體或?qū)щ婓w和金屬球直接接觸來被交流。另外，由于墨水殘余量使通過電極之間的導(dǎo)電狀態(tài)而被探測出的，所以如金屬離子不能夠作為墨水組分等這個(gè)事實(shí)所指出的一樣，所用的墨水會(huì)有限制。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中只能探測出墨水殘余量，而不能從外面知道容器內(nèi)部的其它信息。例如墨水容器內(nèi)部的壓力信息、墨水物理性能的變化等這些參數(shù)對于使噴墨打印頭總是以穩(wěn)定的噴墨量工作來說是很重要的。因此，要求容器能夠?qū)崟r(shí)地將容器內(nèi)部的壓力告知外面的噴墨記錄裝置，容器內(nèi)部的壓力隨著容器中墨水的消耗而隨時(shí)變化，或者要求容器可以將墨水物理性能的變化交流給外面。
而且，這樣的墨水容器是理想的，即不僅單方面地把墨水容器內(nèi)部檢測的信息交流給外面，而且能夠進(jìn)行雙向信息交流，例如響應(yīng)來自外部的詢問返回內(nèi)部信息。
在研制例如上述那些墨水容器中，本發(fā)明的發(fā)明人注意到BallSemiconductor公司的球半導(dǎo)體，其中在直徑為1毫米的硅球的球面上形成半導(dǎo)體集成電路。由于球半導(dǎo)體為球形，因此如果墨水容器中含有這種球半導(dǎo)體的話，那么與片狀半導(dǎo)體的相比，能想象出球半導(dǎo)體在周圍環(huán)境信息的檢測和與外部的雙向信息交流方面會(huì)進(jìn)行的非常有效。但是發(fā)明人在檢索具有這種功能的墨水容器時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有如US5877943中所披露的通過布線使球半導(dǎo)體相連的技術(shù)，因此必須研制出其自身具有上述功能的元件。另外，為了使得這種元件能有效用于該墨水容器，有一些問題必須澄清。一個(gè)問題是啟動(dòng)裝在容器中的元件的供電。如果啟動(dòng)該元件的能源被設(shè)置在墨水容器中，則該容器會(huì)加大，或者即使能源被設(shè)置在容器外部，能源和元件之間的電線也是必須的。結(jié)果，由于容器的制造成本上升并且墨盒變得更加昂貴，因此使用者必須不與元件相接觸而從外部啟動(dòng)它或者通過直接與元件相接觸而啟動(dòng)它。
另外，以前不知道使用者在設(shè)置在遠(yuǎn)處的兩個(gè)元件之間交流信息而不與它們相接觸，或者交流并控制設(shè)有例如多個(gè)由兩個(gè)元件構(gòu)成的對的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)一種新的結(jié)構(gòu)，用來在設(shè)置在遠(yuǎn)處的兩個(gè)元件之間交流信息而不與它們相接觸，并用來識(shí)別在多個(gè)由兩個(gè)元件構(gòu)成的對中選擇哪一對來例如相對于設(shè)有元件對的交流系統(tǒng)的構(gòu)造進(jìn)行交流和控制。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種墨水容器，它具有簡單的構(gòu)造，不需要從該元件在墨水容器上圍繞電線，并設(shè)有固體半導(dǎo)體元件，該元件能夠非常有效地與外面進(jìn)行雙向信息交流，例如檢測墨水容器中的信息，以及提供一種帶有這種墨水容器的噴墨記錄設(shè)備。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種墨水容器，它能夠非常有效地進(jìn)行周圍環(huán)境信息的檢測，并與外部進(jìn)行雙向信息交流，由此能夠?qū)崟r(shí)檢測墨水容器內(nèi)的詳細(xì)信息，并能夠與外部的噴墨記錄設(shè)備進(jìn)行雙向信息交換，以及提供一種帶有這種墨水容器的噴墨記錄設(shè)備。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的在于提供一種交流方法，該方法能夠有效地進(jìn)行在多對元件之間確定和選擇一對元件，或者在這些元件之間進(jìn)行交流和控制，還提供一種采用了該交流方法的墨水容器、噴墨記錄設(shè)備和交流系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的墨水容器是一種用于裝墨水的墨水容器，該容器通過在基本上由墻壁圍繞著的裝墨水腔室中將墨水噴射在用于在其上記錄信息的介質(zhì)上來將墨水供應(yīng)給記錄頭以便記錄信息，其中墨水容器具有固體半導(dǎo)體元件，該元件包括用于獲取外面環(huán)境信息的信息獲取部件；用于存儲(chǔ)用來與由信息獲取部件所獲取的信息進(jìn)行比較的信息的信息存儲(chǔ)部件；用于將由信息獲取部件所獲取的信息和由信息存儲(chǔ)部件所存儲(chǔ)的對應(yīng)于所獲取的信息的信息進(jìn)行比較的識(shí)別部件，從而來確定交流信息的必要性；以及信息交流部件，用于顯示由信息獲取裝置所獲取的信息，或者在識(shí)別裝置決定有必要傳送信息的情況下將該信息交流到外面，并且其中固體半導(dǎo)體元件埋在墻壁中，這樣一部分固體半導(dǎo)體元件從接觸墨水的墻壁的一側(cè)暴露出，并且信息獲取部件設(shè)在所暴露的部分中。
根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，由于信息獲取部件設(shè)在從接觸墨水的固體半導(dǎo)體元件的墻壁側(cè)面暴露出的部分中，所以就能令人滿意地獲取到墨水剩余量、墨水容器內(nèi)部的墨水的PH值。然后，所獲取的信息就能夠通過識(shí)別裝置與由信息存儲(chǔ)裝置所存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較，該存儲(chǔ)的信息對應(yīng)于所獲取的信息，或者能夠被顯示或者根據(jù)比較結(jié)果被信息交流裝置交流到外面。
固體半導(dǎo)體元件可以這樣被埋在墻壁中，利用其固體形狀它從墨水容器的兩側(cè)中暴露出。這樣部件就可以設(shè)在對著在接觸墨水側(cè)上的暴露部分的暴露部分中，因?yàn)樗潜┞兜乃运淖饔檬橇钊藵M意的。
例如，電接觸可以通過將固體半導(dǎo)體元件埋在外壁中被優(yōu)選地設(shè)在暴露到外面的部分上。也就是說，這樣固體半導(dǎo)體元件和記錄設(shè)備主體之間的信息交流、用于啟動(dòng)固體半導(dǎo)體元件等的能量輸送就能夠通過設(shè)在支撐著墨水容器的部分中的接觸來進(jìn)行。另外，信息交流裝置可以優(yōu)選地設(shè)在暴露到外面的部分中，因?yàn)樗┞对谕饷?，所以這樣的優(yōu)點(diǎn)在于能夠有效地將信號交流到外面。在這種情況下，固體半導(dǎo)體元件是這樣設(shè)置的以至于能從外面看到，從而用戶可以采用信息交流部件作為與外部信息交流的部件，通過視覺可識(shí)別的方法例如發(fā)光來直接地確認(rèn)來自信息交流部件的信息。
另外，固體半導(dǎo)體元件被埋入在將墨水容器的內(nèi)部分成多個(gè)裝墨水的腔室的內(nèi)壁中，并且每一個(gè)獨(dú)立的信息獲取部件被設(shè)置在從內(nèi)壁一側(cè)暴露的和從另一側(cè)暴露的部分中。因此，在由內(nèi)壁分開的兩側(cè)上的裝墨水的腔室內(nèi)的墨水信息就可以被一個(gè)固體半導(dǎo)體元件檢測到。
作為將一個(gè)固體半導(dǎo)體元件設(shè)置成從該壁的兩側(cè)暴露出的一種替換，可以提供具有從該壁一側(cè)暴露出的一部分的第一固體半導(dǎo)體元件和具有從另一側(cè)暴露的一部分的第二固體半導(dǎo)體元件來在它們之間交流信息。
在本發(fā)明中，如果多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在壁的多個(gè)部分中，則墨水容器內(nèi)的多個(gè)部分中的墨水的狀態(tài)就可以被檢測，以更詳細(xì)地確認(rèn)該墨水容器內(nèi)的狀態(tài)。在這種情況下，多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的信息的交流是分別通過不同的頻率信號進(jìn)行的，或者被指定給它們中每一個(gè)的信號可以通過多個(gè)固體半導(dǎo)體元件與所獲取的信息一起被交流。因此，就可以識(shí)別出哪個(gè)固體半導(dǎo)體元件輸出了信號。
在本發(fā)明中，在固體半導(dǎo)體元件中還設(shè)有用于接收來自外面的信號的接收裝置，并且含有墨水的腔室內(nèi)部的環(huán)境信息根據(jù)由接收裝置所接收的信號來被信息獲取部件獲取。因此，就可以進(jìn)行信息的雙向交換，例如根據(jù)來自外面的請求取出墨水容器中的信息。該接收裝置優(yōu)選地設(shè)置在暴露到容器的外面的部分固體半導(dǎo)體元件中。
另外，在固體半導(dǎo)體元件中最好設(shè)有能量轉(zhuǎn)換裝置，用來將來自外面的能量轉(zhuǎn)換成不同種類的能量，這樣用于固體半導(dǎo)體元件的啟動(dòng)能量就能夠容易地從外面供應(yīng)。該能量轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選地設(shè)置在暴露到容器的外面的一部分固體半導(dǎo)體元件中。
如果能量轉(zhuǎn)換裝置是一種具有通過能量轉(zhuǎn)換裝置和外部振蕩電路之間的電磁感應(yīng)來產(chǎn)生出電的導(dǎo)電線圈和振蕩電路的裝置，則可以在非接觸狀態(tài)下從外部給固體半導(dǎo)體元件輸送能量。另外，在這種情況下，墨水容器中的墨水狀態(tài)可以利用導(dǎo)電線圈的感應(yīng)通過與墨水接觸而變化的特性曲線來檢測。
另外，本發(fā)明的記錄設(shè)備設(shè)有如上所述的墨水容器。在這種情況下的記錄設(shè)備優(yōu)選具有用于向墨水容器中的固體半導(dǎo)體元件提供電動(dòng)勢作為外部能源的裝置，其中外部能量是由能量轉(zhuǎn)換裝置來轉(zhuǎn)換的。作為這種電動(dòng)勢，電磁感應(yīng)、熱、光或輻射都是可以的。另外，這種記錄設(shè)備理想地具有接收來自固體半導(dǎo)體元件的交流信號的部件。
另外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明是這樣一種方法，即多個(gè)元件組與設(shè)置在預(yù)定容器中形成一個(gè)組的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之中的兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件交流的方法，其中該多個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括用于獲取信息的信息獲取部件；用于顯示或交流由信息獲取部件獲取的信息的信息交流部件；以及用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于能夠操縱信息獲取部件和信息交流部件的能量的能量轉(zhuǎn)換部件，其中對每一個(gè)元件組采用不同的交流條件進(jìn)行交流。
另外本發(fā)明是這樣一種方法，即多個(gè)元件組與設(shè)置在預(yù)定容器中形成一個(gè)組的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之中的兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件交流的方法，其中該多個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括用于獲取信息的信息獲取部件；用于基于信息獲取部件所獲取的信息和預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表來識(shí)別信息的識(shí)別部件；用于顯示或交流由識(shí)別部件所確定的信息的信息交流部件以及用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于能夠操縱信息獲取部件、識(shí)別部件和信息交流部件的能量的能量轉(zhuǎn)換部件，其中對每一個(gè)元件組采用不同的交流條件進(jìn)行交流。
另外本發(fā)明是一種與設(shè)置在預(yù)定容器中的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件交流的方法，其中多個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括用于獲取信息的信息獲取部件；用于顯示或交流由信息獲取部件獲取的信息的信息交流部件；以及用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于能夠操縱信息獲取部件和信息交流部件的能量的能量轉(zhuǎn)換部件，其中每個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有用于識(shí)別的信息或存儲(chǔ)器，通過識(shí)別出用于識(shí)別的信息或由存儲(chǔ)器辨認(rèn)出該信息來進(jìn)行交流。
另外，本發(fā)明是一種與多個(gè)設(shè)置在預(yù)定容器中的固體半導(dǎo)體元件交流的方法，其中多個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括用于獲取信息的信息獲取部件；用于基于信息獲取部件所獲取的信息和預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表來識(shí)別信息的識(shí)別部件；用于顯示或交流由識(shí)別部件所確定的信息的信息交流部件以及用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于能夠操縱信息獲取部件、識(shí)別部件和信息交流部件的能量的能量轉(zhuǎn)換部件，其中每個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有用于辨別的信息或存儲(chǔ)器，通過識(shí)別出用于識(shí)別的信息或由存儲(chǔ)器辨認(rèn)出該信息來進(jìn)行交流。
另外本發(fā)明是一種裝墨水的墨水容器，其中該墨水容器包括兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，該元件包括用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同種類的能量的轉(zhuǎn)換部件；用于獲取外部環(huán)境信息的信息獲取部件；用于存儲(chǔ)信息以與信息獲取部件所獲取的信息進(jìn)行比較的信息存儲(chǔ)部件；用于將信息獲取部件所獲取的信息與信息存儲(chǔ)部件所存儲(chǔ)的對應(yīng)于所獲取的信息的信息進(jìn)行比較的識(shí)別部件，來確定交流信息的必要性；用于顯示由信息獲取部件所獲取的信息或者在識(shí)別部件確認(rèn)信息交流是必要時(shí)與外部交流信息的信息交流部件，信息獲取部件、信息存儲(chǔ)部件、識(shí)別部件和信息交流部件是由能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的能量所啟動(dòng)的，其中兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有檢測該固體半導(dǎo)體元件周圍環(huán)境信息來與外部交流環(huán)境信息或通過彼此交流信息而顯示環(huán)境信息的功能。
另外，本發(fā)明的墨水容器設(shè)有用于將外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同種類能量的能量轉(zhuǎn)換部件；用于接收來自外部信號的接收部件；用于存儲(chǔ)信息的信息存儲(chǔ)部件；用于根據(jù)接收部件所接收的信號顯示或交流信息存儲(chǔ)部件的信息的信息交流部件，其中接收部件、信息存儲(chǔ)部件和信息交流部件具有兩個(gè)或多個(gè)由能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的能量所啟動(dòng)的固體半導(dǎo)體元件，其中兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有檢測該固體半導(dǎo)體元件周圍環(huán)境信息來與外部交流環(huán)境信息或通過彼此交流信息而顯示環(huán)境信息的功能。
本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件設(shè)有用于將從外部提供能量轉(zhuǎn)換成為不同種類能量的轉(zhuǎn)換部件；用于接收來自外部信號的接收部件；用于獲取外部環(huán)境信息的信息獲取部件；用于存儲(chǔ)要與信息獲取部件所獲取的信息進(jìn)行比較的信息的信息存儲(chǔ)部件；用于導(dǎo)致信息獲取部件根據(jù)接收部件所接收的信號獲取外部環(huán)境信息并將所獲取的信息與信息存儲(chǔ)部件存儲(chǔ)的對應(yīng)于所獲取的信息的信息進(jìn)行比較的識(shí)別部件，來確定所獲取的信息是否滿足預(yù)定的條件；以及用于至少將識(shí)別部件所確定的結(jié)果顯示或交流到外面的信息交流部件，其中接收部件、信息存儲(chǔ)部件、識(shí)別部件和信息交流部件具有兩個(gè)或多個(gè)由能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的能量所啟動(dòng)的固體半導(dǎo)體元件，其中兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有檢測該固體半導(dǎo)體元件周圍環(huán)境信息來與外部交流環(huán)境信息或通過彼此交流信息而顯示環(huán)境信息的功能。
固體半導(dǎo)體元件的信息交流部件可以顯示信息或者將信息交流到其它的固體半導(dǎo)體元件，接收部件可以接收來自其它固體半導(dǎo)體元件的信號。另外，上述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的至少一個(gè)可以具有向其它的固體半導(dǎo)體元件提供電動(dòng)勢的功能。
在上述的固體半導(dǎo)體元件中，由能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的外部能量優(yōu)選以非接觸狀態(tài)提供。
另外，在上述的固體半導(dǎo)體元件中，由能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的能量是電能。作為被能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換成電能的外部能量，可以是由電磁感應(yīng)、熱、光或由輻射產(chǎn)生的電磁力。
作為在這種情況中的信息交流部件，可以是用于將能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的電能轉(zhuǎn)換成為磁場、光、波形、顏色、電波或聲音，即用于顯示信息或與外部交流信息的能量的部件。
另外，作為能量轉(zhuǎn)換部件可以是具有導(dǎo)電線圈和振蕩電路的部件，該導(dǎo)電線圈通過在該部件和該外部振蕩電路之間的電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電。該導(dǎo)電線圈優(yōu)選形成為自纏繞在固體半導(dǎo)體元件的外表面上。
另外，如上所述的固體半導(dǎo)體元件還可以設(shè)有用由能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的能量來產(chǎn)生出浮力的浮力產(chǎn)生部件。
另外，上述的固體半導(dǎo)體元件可以具有一個(gè)用于漂浮在液面上或液體中的預(yù)定位置的中空部分。
在這種情況中，漂浮在液體中的固體半導(dǎo)體元件的重心優(yōu)選位于低于元件中心的部分，該元件不會(huì)在它所漂浮和穩(wěn)定靜止的液體中旋轉(zhuǎn)，另外固體半導(dǎo)體元件的定傾中心始終位于該固體半導(dǎo)體元件重心方向上高于該重心的位置。
這些兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件不僅可設(shè)在墨水容器中的液體內(nèi)也可以設(shè)在液體的外面。它可以通過給電動(dòng)勢或使它交流而移動(dòng)到其它地方。另外，如果必要的話它可以固定在規(guī)定的位置中。
另外，從節(jié)約能量的觀點(diǎn)考慮多個(gè)固體半導(dǎo)體元件優(yōu)選不要總是交流而是在必要的時(shí)候進(jìn)行交流。通過將它們組合而給多個(gè)固體半導(dǎo)體元件新的功能的這種應(yīng)用也是可能的。
另外，本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備設(shè)有上述的墨水容器。在這種情況中的記錄設(shè)備優(yōu)選具有給在墨水容器中的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件提供電動(dòng)勢作為由能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的外部能量。作為電動(dòng)勢來說，可以是電磁感應(yīng)、熱、光或輻射。而且，上述噴墨記錄設(shè)備優(yōu)選具有接收來自固體半導(dǎo)體元件的交流信息的部件。
當(dāng)向多個(gè)固體半導(dǎo)體元件施加電動(dòng)勢時(shí)，可以首先從外部向該兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的主固體半導(dǎo)體元件施加電動(dòng)勢，然后從該主固體半導(dǎo)體元件向其它固體半導(dǎo)體元件施加電動(dòng)勢?；蛘呖梢詮耐獠恐苯酉蚨鄠€(gè)固體半導(dǎo)體元件施加電動(dòng)勢。
另外，本發(fā)明是采用固體半導(dǎo)體元件的交流系統(tǒng)，它設(shè)有其中設(shè)置有兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的液體容器；振蕩電路，具有導(dǎo)電線圈，在容器內(nèi)部之上的用于獲取信息的信息獲取部件，用于接收來自外部信號的接收部件以及用于將信息交流到外面的形成在固體半導(dǎo)體元件中的信息交流部件；外部振蕩電路，該電路設(shè)在固體半導(dǎo)體元件的外面，用來通過外部振蕩電路和固體半導(dǎo)體元件的振蕩電路之間的電磁感應(yīng)來產(chǎn)生出電能；以及用于在接收部件和固體半導(dǎo)體元件的信息交流部件之間進(jìn)行雙向交流的外部交流部件。
在這種情況的交流系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，漂浮在液體中的在兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間的固體半導(dǎo)體元件的重心位于低于元件中心的部分中，并且該元件不會(huì)在它所漂浮和穩(wěn)定靜止的液體中旋轉(zhuǎn)，另外固體半導(dǎo)體元件的定傾中心始終位于該固體半導(dǎo)體元件重心方向上高于該重心的位置。
如果供應(yīng)外部能量的方法應(yīng)用在噴墨記錄設(shè)備中的話，那么就足以提供用于給元件提供電動(dòng)勢作為在恢復(fù)位置、返回位置、機(jī)架、打印頭等中的外部能量。另外，如果采用具有用于提供電動(dòng)勢的部件的設(shè)備的話，那么在沒有噴墨記錄設(shè)備的情況下就能知道墨水容器內(nèi)部的狀態(tài)，例如如果它用在工廠或銷售商店中的話，則它能夠被用于觀察或類似用途(質(zhì)量認(rèn)證)。
當(dāng)給予本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件特定的能量以便從元件的外面或從主要的固體半導(dǎo)體元件(優(yōu)選處于非接觸狀態(tài))中獲得上述目的時(shí)，能量轉(zhuǎn)換部件將外部能量轉(zhuǎn)換成不同的能量，并且固體半導(dǎo)體元件通過所轉(zhuǎn)換的能量來啟動(dòng)信息獲取部件、信息存儲(chǔ)部件和信息交流部件。所啟動(dòng)的信息獲取部件獲取元件周圍的環(huán)境信息。然后識(shí)別部件讀取用于參照來自信息存儲(chǔ)部件的所獲取的信息的信息并且將所讀取的存儲(chǔ)信息和所獲取的信息進(jìn)行比較以確定交流信息的必要性。然后，如果識(shí)別部件決定有必要交流信息的話，則它會(huì)使信息交流部件將所獲取的信息交流到外面。
這樣，由于獲取周圍環(huán)境信息以將它交流到外面的功能被結(jié)合在固體形狀的半導(dǎo)體元件中，所以就可以三維地獲取并交流信息。因此，與采用平面形狀的半導(dǎo)體元件的情況相比較，交流信息的方向沒有受到限制。因此，周圍環(huán)境信息就能被有效地獲取并交流到外面。
另外，當(dāng)多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在預(yù)定的容器中以在形成一組的預(yù)定容器中的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間與具有兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的多組元件交流的時(shí)候，對于每一元件組而言是采用不同的交流條件來進(jìn)行交流的。因此，就有可能在多對申有效地確定出和選擇一對元件并且在這些元件之間進(jìn)行有效地交流和控制?；蛘?，設(shè)在預(yù)定容器中的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的每一個(gè)具有用于識(shí)別的信息或存儲(chǔ)器，并且交流是通過識(shí)別出用于識(shí)別的信息或通過存儲(chǔ)器分辨出該信息來進(jìn)行的。因此，就有可能在多對中有效地決定和選擇一對元件并且在這些元件之間進(jìn)行有效地交流和控制。
還有，可以獲取對應(yīng)于所接收信號的信息并且可以通過添加用于接收來自外面的信號的交流部件將與所存儲(chǔ)信息進(jìn)行比較的識(shí)別結(jié)果和所獲取的信息一起交流到外面。因此，還可以與外部元件進(jìn)行雙向地交換信號。
另外，在墨水容器中設(shè)有兩個(gè)以上這種類型的固體半導(dǎo)體元件，并且可以兩個(gè)或多個(gè)固體元件之間的相互交流來探測出這些固體半導(dǎo)體部件周圍的環(huán)境信息，并且該環(huán)境信息被交流并顯示在外面。因此，就可以實(shí)時(shí)地將在裝在墨水容器中的墨水上的信息、該容器中的壓力等交流到例如外面的噴墨記錄設(shè)備上。這有利于控制例如根據(jù)墨水消耗量而隨時(shí)變化的負(fù)壓量以穩(wěn)定墨水噴射的排出。
還有，由于用于啟動(dòng)固體半導(dǎo)體元件的外部能量是以非接觸狀態(tài)提供的，所以就沒有必要在墨水容器中提供用于啟動(dòng)元件的能量源或者布線以將能量供應(yīng)給元件。因此，該固體半導(dǎo)體元件可以用在難以在直接與外面的接線周圍拉到的地方。
例如，當(dāng)用于啟動(dòng)元件的能量是電能的時(shí)候，作為外部能量轉(zhuǎn)換部件的用于振蕩電路的導(dǎo)電線圈被形成為自纏繞在固體半導(dǎo)體元件的外表面周圍上。因此，就可以通過固體半導(dǎo)體元件和外部振蕩電路之間的電磁感應(yīng)在導(dǎo)電線圈中產(chǎn)生出電能，從而以非接觸狀態(tài)將電能供應(yīng)給該元件。
在這種情況中，由于線圈是纏繞在該元件的外表面周圍上的，所以線圈的感應(yīng)量隨著例如墨水容器中現(xiàn)存的墨水、墨水的殘余量以及墨水的PH值而改變。因此，由于振蕩電路隨著感應(yīng)的改變而改變振蕩頻率，所以就可以根據(jù)將要改變的振蕩頻率的變化量來探測出墨水容器中的墨水殘余量。
另外，該固體半導(dǎo)體元件具有在液體中漂浮的中空部分，并且形成為該元件的重心低于該元件的中心。因此，例如即使設(shè)在噴墨記錄設(shè)備中的記錄頭和墨水容器串聯(lián)工作并且墨水容器中的墨水上下或左右翻滾，該固體半導(dǎo)體元件也能夠精確地探測出墨水上的信息或容器中的壓力同時(shí)穩(wěn)定地漂浮在墨水容器中的墨水中。而且，形成在該元件中的振蕩電路的線圈被固定在相對于外部振蕩電路的線圈的穩(wěn)定的位置中以使得能夠在任何時(shí)刻進(jìn)行穩(wěn)定的雙向交流。
另外，在整個(gè)該說明書中的在固體半導(dǎo)體元件中的術(shù)語固體包括所有不同的固體形式例如三角棱柱、球、半球、方形棱柱、橢圓體以及非軸向旋轉(zhuǎn)體。
另外，在該說明書中的術(shù)語定傾中心指的是平衡狀態(tài)中的重量的作用線與當(dāng)傾斜時(shí)浮力的作用線的交點(diǎn)。


從以下的說明中結(jié)合附圖將會(huì)明白本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中在所有這些附圖中相同的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
圖1顯示出在日本專利申請公開號為No.6-143607中所述的墨水殘余量探測設(shè)備；
圖2顯示出在日本專利申請公開號為No.2947245中所述的墨水殘余量探測設(shè)備；圖3為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第一實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖4為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第二實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖5為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第三實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖6為用于說明在圖3中所示的元件的工作的流程圖；圖7為用于說明在圖5中所示的元件的工作的流程圖；圖8為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第四實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖9為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第五實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖10為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖11為用于說明在圖10中所示的元件的工作的流程圖；圖12顯示出采用本發(fā)明的實(shí)施例的固體半導(dǎo)體元件的墨水容器；圖13為圖12的墨水容器的固體半導(dǎo)體元件部分的放大的視圖；圖14顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖15顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖16為圖15的墨水容器的固體半導(dǎo)體元件部分的放大的視圖；圖17顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖18為圖17的墨水容器的固體半導(dǎo)體元件部分的放大的視圖；圖19顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖20顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖21為圖20的墨水容器的固體半導(dǎo)體元件部分的放大的視圖；圖22顯示出采用了固體半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施例的墨水容器；圖23為方框圖，說明了與在本發(fā)明的墨水容器中所用的第七實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖24A和24B顯示出具有漂浮在墨水容器中的墨水中的圖5的結(jié)構(gòu)的元件與墨水消耗量一起的位置；圖25為用于確認(rèn)具有在圖5中所示的結(jié)構(gòu)的元件的位置以及識(shí)別出更換容器的必要性的流程圖；圖26A、26B和26C的示意圖說明了采用本發(fā)明的第八實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的方法；圖27顯示出布置固體半導(dǎo)體元件的實(shí)施例，其中分別在墨水容器和連接在墨水容器上的噴墨打印頭中正確地結(jié)合了這些實(shí)施方案；圖28顯示出用于連續(xù)地將提供給某個(gè)固體半導(dǎo)體元件的電動(dòng)勢與在墨水容器和與墨水容器相連的噴墨打印頭中的信息一起傳送到其它固體半導(dǎo)體元件；圖29顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖30顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖31顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖32顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖33顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖34顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖35顯示出墨水容器的實(shí)施例，它優(yōu)選設(shè)有根據(jù)本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件；圖36A、36B和36C為用于說明設(shè)置多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的原因的圖表；圖37A和37B為剖視圖，說明了探測墨水存在的方法，該方法可以通過結(jié)合多個(gè)固體半導(dǎo)體元件來實(shí)現(xiàn)；圖38為流程圖，顯示出探測墨水殘余量的方法的實(shí)施例；圖39A和39B為流程圖，顯示出探測墨水供應(yīng)端口周圍的墨水狀態(tài)的實(shí)施例；圖40的透視圖顯示出安裝有在圖12至22等中所示的墨水容器的噴墨記錄設(shè)備的實(shí)施例；圖41說明了能量產(chǎn)生部件產(chǎn)生電能的原理，該部件是本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的元件；圖42在本發(fā)明的墨水容器中所采用的固體半導(dǎo)體元件的N-MOS電路元件的垂直示意剖視圖43為在傳送側(cè)上的固體半導(dǎo)體元件中的操作的流程圖，在該情況中其中雙向交流是在固體半導(dǎo)體元件和根據(jù)本發(fā)明的墨水容器的記錄設(shè)備之間進(jìn)行的；圖44為在接收側(cè)上的固體半導(dǎo)體元件中的操作的流程圖，在該情況中其中雙向交流是在固體半導(dǎo)體元件和根據(jù)本發(fā)明的墨水容器的記錄設(shè)備之間進(jìn)行的；圖45A、45B、45C、45D、45E、45F和45G顯示出用于說明生產(chǎn)漂浮類型的固體半導(dǎo)體元件的方法的實(shí)施例的步驟順序；圖46A和46B用于說明用來將固體半導(dǎo)體元件在液體中保持穩(wěn)定狀態(tài)的條件；圖47為方框圖，說明了與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的外面的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖48為采用了本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的墨水容器的示意圖；并且圖49的曲線圖顯示出替代墨水(黃(Y)、品紅(M)、青(C)和黑(B))的吸收波長。
具體實(shí)施例方式
下面將參照這些附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
(第一實(shí)施方案)圖3為方框圖，說明了在本發(fā)明的墨水容器中所用的第一實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在該圖中所示形式的固體半導(dǎo)體元件11設(shè)有電連接部分19，用于接收來自外面A的電能以及將信號輸出到外面A或B；通過由電連接部分19所接收到的電能來啟動(dòng)的信息獲取部件；識(shí)別部件16；信息存儲(chǔ)部件和信息交流部件18，該固體半導(dǎo)體元件設(shè)在墨水容器的外壁上。另外，最好至少信息獲取部件15形成在該元件的表面上或該表面的附近中，并且電連接部分19形成對著它的表面上。
信息獲取部件15獲取墨水容器內(nèi)部的信息，該信息是元件11的周圍環(huán)境信息。識(shí)別部件將從信息獲取部件15中所獲取的墨水容器內(nèi)部的信息與存儲(chǔ)在信息部件17中的信息進(jìn)行比較以確定是否有必要將所獲取的容器內(nèi)部信息交流到外面。信息存儲(chǔ)部件17用于與所要獲取的容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較的條件以及從信息獲取部件15中獲取的容器內(nèi)部信息。信息交流部件18通過依照識(shí)別部件的指令借助于電連接部分19發(fā)送信號來將容器內(nèi)部信息交流到外面A或B。
圖6為用于說明在圖3中所示的元件的工作。參照圖3和7，可以看出，當(dāng)從外面A或B提供電力給元件11的時(shí)候，信息獲取部件15、識(shí)別部件16、信息存儲(chǔ)部件17和信息交流部件18由該電力所啟動(dòng)。
所啟動(dòng)的信息獲取部件15獲取墨水容器內(nèi)部信息，該信息是該元件周圍的環(huán)境信息，例如墨水的殘余量、墨水類型、溫度和PH值(圖6的步驟S11)。識(shí)別部件16讀取用于與從信息存儲(chǔ)部件17中所獲取的容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較的條件(圖6的步驟S12)，并且將該所讀取的條件和所獲取的容器內(nèi)部信息以確定交流信息的必要性(圖6的步驟S13)。這里，作為根據(jù)在先設(shè)定在信息存儲(chǔ)部件17中的條件進(jìn)行確定的一實(shí)施例，因?yàn)槟畾堄嗔拷档偷絻晌⑸蚋倩蛘吣腜H數(shù)值變化顯著，所以決定必須更換容器。
如果在步驟S13中識(shí)別部件16確定沒有必要將容器內(nèi)部信息交流到外面的話，則墨水容器內(nèi)部上的現(xiàn)有信息被存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件17中(圖6的步驟S14)。該所存儲(chǔ)的信息可以接著在識(shí)別部件16中與有信息獲取部件15所獲取的信息進(jìn)行比較。
另外，如果識(shí)別部件16決定有必要在步驟S13中將容器內(nèi)部信息交流到外面的話，則信號從信息交流部件18中輸出并被交流到外面。例如，如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更低的話，那么信息交流部件18輸出電信號并交流到噴墨記錄設(shè)備，說明必須更換容器(圖6的步驟S15)。
如果該元件用在噴墨記錄設(shè)備中的話，則足以提供用于將電力提供給該裝置并在恢復(fù)位置、返回位置、機(jī)架、打印頭等中接收信號的部件。另外，如果采用一種具有連接部件的設(shè)備的話，則可以在沒有噴墨記錄設(shè)備的情況下了解到墨水容器內(nèi)部的狀態(tài)，例如如果它用在工廠或銷售商店中的話，則它可以被用來監(jiān)測等用途(質(zhì)量認(rèn)證)。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于在一部分相連的情況下由信息獲取部件所獲取的信息可以獲取為電信號，所以多余的接線安裝就不必要了并且可以用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)地掌握墨水的狀態(tài)。
(第二實(shí)施方案)圖4的方框圖說明了在本發(fā)明的墨水容器中所用的第二實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。
在圖4中，信息交流部件18將電力轉(zhuǎn)換成用于根據(jù)識(shí)別部件16的指令來交流容器內(nèi)部信息以將容器內(nèi)部信息顯示并交流到外面B的能量。
電力被轉(zhuǎn)換成用于通過信息交流部件18將墨水容器內(nèi)部信息交流到外面的能量。作為該交流的能量，可以采用磁場、光、波形、顏色、電波、聲音等。例如如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更少的話，那么信息交流部件18發(fā)出聲音以通知噴墨記錄設(shè)備必須更換容器。另外，如果信息具體通過光、波形、聲音等來交流的話，那么信息不僅被交流到噴墨記錄設(shè)備上，而且還可以被交流以便在視覺上觀察和聽。還有，交流的方法可以根據(jù)信息來改變。例如如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更少的話，那么通過聲音來交流信息，如果確定墨水的PH數(shù)值變化顯著的話，則通過光來交流信息。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于該元件具有用于直接交流信息的部件，所以就足以只是提供電力，而無須多余的電力布線。因此，就有可能簡單地且精確地掌握墨水的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
(第三實(shí)施方案)圖5的方框圖說明了在本發(fā)明的墨水容器中所采用的第三實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在該圖中所示形式的固體半導(dǎo)體元件11設(shè)有能量轉(zhuǎn)換部件14，用于將從外面A在非接觸狀態(tài)上提供給該元件11的電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換成電力13；通過由能量轉(zhuǎn)換部件14所獲取的電力所啟動(dòng)的信息獲取部件15；識(shí)別部件16；信息存儲(chǔ)部件17和信息交流部件18，該元件設(shè)在墨水容器內(nèi)部的外壁上。作為被提供用于啟動(dòng)該元件的電動(dòng)勢，可以采用電磁感應(yīng)、熱、光輻射等。另外，至少能量轉(zhuǎn)換部件14和信息獲取部件15優(yōu)選被形成在元件的表面上或在該表面的附近中。
信息獲取部件15獲取墨水容器內(nèi)部信息，該信息是該元件11的周圍環(huán)境信息。識(shí)別部件16將從信息獲取部件15中所獲取的容器內(nèi)部信息與存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件17中的信息進(jìn)行比較以確定是否有必要將容器內(nèi)部上的所獲取的信息交流到外面。信息存儲(chǔ)部件17存儲(chǔ)用于將所獲取的容器內(nèi)部信息和從信息獲取部件15中所獲取的容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較的條件。信息交流部件18將電力轉(zhuǎn)換成用于根據(jù)識(shí)別部件16的指令來交流容器內(nèi)部信息以將容器內(nèi)部信息顯示和交流到外面B上。
圖7為用于說明在圖5中所示的裝置的工作的流程圖。參照圖5和7，可以看出當(dāng)電動(dòng)勢12從外面A朝著元件11提供的時(shí)候，能量轉(zhuǎn)換部件14將電動(dòng)勢12轉(zhuǎn)換成電力13并通過該電力啟動(dòng)信息獲取部件15、識(shí)別部件16、信息存儲(chǔ)部件17和信息交流部件18。
所啟動(dòng)的信息獲取部件15獲取在墨水容器內(nèi)部信息，該信息是該元件周圍上的環(huán)境信息，例如墨水的殘余量、墨水類型、溫度或PH數(shù)值(圖7的步驟S11)。然后該識(shí)別部件16讀取所獲取的容器內(nèi)部信息以及來自信息存儲(chǔ)部件17中的用于進(jìn)行比較的條件(圖7的步驟S12)，并且將所讀取的條件與所獲取的在容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較以確定出交流信息的必要性(圖7的步驟S13)。這里，作為根據(jù)在先設(shè)定在信息存儲(chǔ)部件17中的條件進(jìn)行識(shí)別的一個(gè)實(shí)施例，因?yàn)槟畾堄嗔拷档偷絻晌⑸蚋倩蛘吣腜H數(shù)值變化顯著，所以決定必須更換容器。
如果在步驟S13中識(shí)別部件16確定沒有必要將容器內(nèi)部信息交流到外面的話，則墨水容器內(nèi)部上的現(xiàn)有信息被存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件17中(圖7的步驟S14)。該所存儲(chǔ)的信息可以接著在識(shí)別部件16中與有信息獲取部件15所獲取的信息進(jìn)行比較。
另外，如果在步驟S13中識(shí)別部件16確定有必要將容器內(nèi)部信息交流到外面的話，則由能量轉(zhuǎn)換所獲取的電力被轉(zhuǎn)換成用于在信息交流部件18中將墨水容器內(nèi)部信息交流到外面的能量。作為該交流的能量，可以采用磁場、光、波形、顏色、電波、聲音等。例如，如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更低的話，則信息交流部件18發(fā)出聲音以通知噴墨記錄設(shè)備必須更換容器(圖7的步驟S15)。另外，信息不僅被交流到噴墨記錄設(shè)備，而且如果信息具體通過光、波形、顏色、聲音等交流的話則信息可以被交流用于視覺上觀察和聽。而且，交流的方法可以根據(jù)信息來改變。例如如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更少的話，那么通過聲音來交流信息，如果確定墨水的PH數(shù)值變化顯著的話，則通過光來交流信息。
如果該元件用在噴墨記錄設(shè)備中的話，則足以提供用于將電力提供給該裝置并在恢復(fù)位置、返回位置、機(jī)架、打印頭等中接收信號的部件。另外，如果采用一種具有連接部件的設(shè)備的話，則可以在沒有噴墨記錄設(shè)備的情況下了解到墨水容器內(nèi)部的狀態(tài)，例如果它用在工廠或銷售商店中的話，則它可以被用來檢驗(yàn)等用途(質(zhì)量認(rèn)證)。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于該元件具有能量轉(zhuǎn)換部件，所以就沒有必要設(shè)置直接與外面相連的電力布線。因此，該元件就可以用在難以設(shè)置直接與外面相連的接線的部分中，或者在物體中的任意部分中，如在圖12至22中所示的墨水容器的內(nèi)壁。另外，它有可能精確地掌握墨水的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
另外，由于該元件具有能量轉(zhuǎn)換部件，所以就沒有必要設(shè)置用于存儲(chǔ)用于啟動(dòng)該元件的電動(dòng)勢的部件(該實(shí)施例中的電源)。因此，該元件就可以最小化，并且可以被應(yīng)用在一個(gè)較窄的部分中，或者用在物體內(nèi)部的任意部分中例如在圖12至22中所示的墨水容器的內(nèi)壁。還有，雖然電動(dòng)勢在該實(shí)施方案中是在非接觸狀態(tài)中被提供的，但是該電動(dòng)勢可以暫時(shí)地以與外面接觸的狀態(tài)提供，然后再以與外面非接觸的狀態(tài)提供。
(第四實(shí)施方案)圖8的方框圖說明了在本發(fā)明的墨水容器中所采用的第四實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在該圖中所示形式的固體半導(dǎo)體元件11設(shè)有電連接部分19，用于接收來自外面A的電力供應(yīng)以及接收來自外面A或B的信號，并且進(jìn)一步將信號輸出到外面A、B或C；通過由電連接部分19所接收到的電力來啟動(dòng)的信息獲取部件25；識(shí)別部件26；信息存儲(chǔ)部件27；信息交流部件28和接收部件29，該元件設(shè)在墨水容器的外壁上。該墨水容器與在第一到第三實(shí)施方案中的那些的不同之處在于，它具有接收功能。另外，至少信息獲取部件25和接收部件29優(yōu)選地形成在該元件的表面上或者形成在該表面的附近中，并且該電連接部分19優(yōu)選形成在對著該表面的表面上。
信息獲取部件25獲取在墨水容器的內(nèi)部信息，該信息是該元件21的周圍環(huán)境信息。接收部件29接收來自外面A或B的輸入信號20。識(shí)別部件26使得信息獲取部件25響應(yīng)來自接收部件29的輸入信號獲取容器內(nèi)部信息，將所獲取的容器內(nèi)部信息與存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件27中的信息進(jìn)行比較，并且確定出所獲取的容器內(nèi)部信息是否符合預(yù)定的條件。信息存儲(chǔ)部件27存儲(chǔ)用于與所獲取的容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較的條件和從信息獲取部件25中所獲取容器內(nèi)部信息。信息交流部件28通過根據(jù)識(shí)別部件26的指令利用電連接部分19傳送信號來將容器內(nèi)部信息交流到外面A、B或C。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于該元件具有接收來自外面的信號的功能，所以就有可能在由第一實(shí)施方案所產(chǎn)生出的效果之外回答由來自外面的各種信號所提出的問題，并且信息可以在該元件和外面之間進(jìn)行交換。
(第五實(shí)施方案)圖9的方框圖說明了在本發(fā)明的墨水容器中所采用的第四實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在圖9中，信息交流部件18將電力轉(zhuǎn)換成用于根據(jù)識(shí)別部件16的結(jié)構(gòu)將容器內(nèi)部信息交流以顯示該容器內(nèi)部信息或者將該信息交流到外面B的能量。
電力被轉(zhuǎn)換成用于通過信息交流部件18將墨水容器內(nèi)部信息交流到外面的的能量。作為該交流的能量，可以采用磁場、光、波形、顏色、電波、聲音等。例如，如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更低的話，則信息交流部件18發(fā)出聲音以通知噴墨記錄設(shè)備必須更換容器。另外，信息不僅被交流到噴墨記錄設(shè)備，而且如果信息具體通過光、波形、顏色、聲音等交流的話則信息也可以被交流用于在視覺上進(jìn)行觀察和聽。而且，交流的方法可以根據(jù)信息來改變。例如如果確定墨水殘余量降低到兩微升或更少的話，那么通過聲音來交流信息，如果確定墨水的PH數(shù)值變化顯著的話，則通過光來交流信息。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于該元件具有接收來自外面的信號的功能，所以就有可能在由第一實(shí)施方案所產(chǎn)生出的效果之外回答由來自外面的各種信號所提出的問題，并且信息可以在該元件和外面之間進(jìn)行交換。
(第六實(shí)施方案)圖10的方框圖說明了在本發(fā)明的墨水容器中所采用的第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在該圖中所示形式的固體半導(dǎo)體元件21設(shè)有能量轉(zhuǎn)換部件24，用于將從外面A以非接觸狀態(tài)提供給該元件21的電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換成電力23；通過由能量轉(zhuǎn)換部件14所獲取的電力所啟動(dòng)的信息獲取部件25；識(shí)別部件26；信息存儲(chǔ)部件27；信息交流部件28和接收部件29，該元件設(shè)在墨水容器內(nèi)部的外壁上。作為被提供用于啟動(dòng)該元件的電動(dòng)勢，可以采用電磁感應(yīng)、熱、光輻射等。另外，至少能量轉(zhuǎn)換部件24、信息獲取部件25和接收部件29優(yōu)選被形成在元件的表面上或在該表面的附近中。
信息獲取部件25獲取墨水容器內(nèi)部信息，該信息是該元件21的周圍環(huán)境信息。接收部件29接收來自外面A或B的輸入信號30。識(shí)別部件26使得信息獲取部件25響應(yīng)來自接收部件29的輸入信號獲取容器內(nèi)部信息，并且將所獲取的容器內(nèi)部信息與存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件27中的信息進(jìn)行比較，并且確定出所獲取的容器內(nèi)部信息是否符合預(yù)定的條件。信息存儲(chǔ)部件27存儲(chǔ)用于將所獲取的容器內(nèi)部信息和從信息獲取部件25中所獲取的容器內(nèi)部中的信息進(jìn)行比較的條件。信息交流部件28將電力轉(zhuǎn)換成用于根據(jù)識(shí)別部件26的指令來交流容器內(nèi)部信息的能量，并且將由識(shí)別部件26所得到的識(shí)別結(jié)果顯示或交流到外面A、B或C上。
圖11為說明了在圖10中所示的元件的工作的流程圖。參照圖10和11，可以看出當(dāng)電動(dòng)勢22從外面A向元件21提供的時(shí)候，能量轉(zhuǎn)換部件24將電動(dòng)勢22轉(zhuǎn)換成電力23，并且通過該電力來啟動(dòng)信息獲取部件25、識(shí)別部件26、信息存儲(chǔ)部件27、信息交流部件28和接收部件29。
在該狀態(tài)中，用于詢問有關(guān)墨水容器內(nèi)部信息的信號30從外面A或B被傳送到該元件21。該輸入信號30是用于詢問該元件的信號，例如在墨水容器中是否還有墨水，并且該信號由接收部件29所接收(圖11的步驟S21)。然后，識(shí)別部件26使得信息獲取部件25獲取墨水容器內(nèi)部信息，例如墨水的殘余量、墨水類型、溫度和PH數(shù)值(圖11的步驟S22)，并且讀取用于與從信息存儲(chǔ)部件27中所獲取的容器內(nèi)部信息進(jìn)行比較的條件(圖11的步驟S23)以確定所獲取的容器內(nèi)部信息是否符合所設(shè)定的條件(圖11的步驟24)。
如果在步驟S24中識(shí)別部件26確定所獲取的信息不符合所設(shè)定的條件的話，則它交流那個(gè)結(jié)果，而如果識(shí)別部件26所獲取的信息符合所設(shè)定的條件的話，則它將該結(jié)果交流到外面A、B或C(步驟S25和S26)。在這一點(diǎn)上，所獲取的信息可以與識(shí)別結(jié)果一起被交流。該交流是通過將由能量轉(zhuǎn)換作用所獲取的電力轉(zhuǎn)換成用于通過信息交流部件28將墨水容器內(nèi)部上信息交流到外面的能量來進(jìn)行的。作為該交流的能量，可以采用磁場、光、波形、顏色、電波、聲音等，他們可以對應(yīng)于識(shí)別結(jié)果進(jìn)行改變。另外，交流的方法可以根據(jù)所要回答的問題的內(nèi)容進(jìn)行改變(即，墨水殘余量是否為兩微升或更少，墨水的PH數(shù)值是否改變等)。
還有，電動(dòng)勢可以與來自外面A或B的輸入信號30一起提供給元件21，并且根據(jù)使用目的提供信號。例如，如果電動(dòng)勢為電磁感應(yīng)的話，則給出詢問墨水殘余量的信號，如果電動(dòng)勢是光的話，則給出詢問PH數(shù)值的信號。
根據(jù)該實(shí)施方案，由于該元件具有接收來自外面的信號的功能，所以就有可能在由第一實(shí)施方案所產(chǎn)生的結(jié)果之外通過來自外面的各種不同的信號回答問題，并且在該元件和外面之間可以進(jìn)行信息交換。
(墨水容器結(jié)構(gòu)的實(shí)施例)在圖12至22中顯示出墨水容器的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，它們是上述實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件所應(yīng)用的實(shí)施例。
在圖12中所示的墨水容器511a具有裝墨水513的殼體512，并且在其外壁上設(shè)有墨水供應(yīng)端口514。用于通過將從墨水供應(yīng)端口514中所提供的墨水排出和噴涂在記錄片S上來做記錄的噴墨打印頭515安裝在設(shè)有墨水供應(yīng)端口514的外壁上。
固體半導(dǎo)體元件516a設(shè)置在墨水容器511a的底部同時(shí)被埋入在外壁中。在這種情況中，固體半導(dǎo)體元件516a可以這樣設(shè)置，其部分暴露在墨水容器511a中，并且另一側(cè)暴露到外面。在圖13中顯示出固體半導(dǎo)體元件516a的放大的視圖。暴露在墨水容器511a內(nèi)部的部分固體半導(dǎo)體元件是一個(gè)接觸墨水的部分，并且用于探測墨水的存在的信息獲取部件優(yōu)選設(shè)置在這個(gè)部分中。也就是說，例如用于從由墨水接觸該機(jī)構(gòu)所引起的電阻數(shù)值的改變中探測出墨水的殘余量的機(jī)構(gòu)可以被設(shè)為信息獲取部件，或者可以將PH數(shù)值傳感器形成在該元件的表面上以做成信息獲取部件。另外，信息交流部件、接收部件和能量轉(zhuǎn)換部件設(shè)在暴露在墨水容器511a外面的部分上。因此，信息和能量就可以有效地和外面進(jìn)行交換而不會(huì)被墨水容器511a的外壁所堵塞。
通過這樣一種結(jié)構(gòu)，例如，識(shí)別部件將由信息獲取部件所獲取的信息與在信息存儲(chǔ)部件所存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較，從而就有可能在識(shí)別部件確定墨水已耗盡的時(shí)候?qū)⑿盘柪珉姴◤男畔⒔涣鞑考l(fā)送到記錄設(shè)備上。
在圖14中所示的墨水容器511b其結(jié)構(gòu)基本上與在圖12中所示的墨水容器的結(jié)構(gòu)相同，其中固體半導(dǎo)體元件516b這樣設(shè)在側(cè)面部分中的外壁上以至于用戶能夠看見其暴露在外面的部分。通過這種結(jié)構(gòu)，用于探測墨水存在的信息獲取部分可以設(shè)在暴露在固體半導(dǎo)體元件516b內(nèi)部中的部分中，并且用于發(fā)射例如光和聲音的信息交流部件可以優(yōu)選地設(shè)在暴露到外面的部分中。通過設(shè)置這樣一種信息交流部件，從而用戶就可以直接地確認(rèn)來自固體半導(dǎo)體元件516b的信息交流部件中的信號。
在圖15中所示的墨水容器511c其結(jié)構(gòu)基本上與在圖12和14中的墨水容器的結(jié)構(gòu)相同，它安裝在支架517上。在這種墨水容器511c中，固體半導(dǎo)體元件516c被設(shè)置在在其外壁上接觸支架517的部分中。圖16顯示出固體半導(dǎo)體元件部分的放大視圖。連接終端518設(shè)置在在支架517上對著固體半導(dǎo)體元件516c的位置中。因此，和圖12和14的實(shí)施例中一樣，用于探測墨水的存在等的信息獲取部件就可以被設(shè)置在暴露到固體半導(dǎo)體內(nèi)部的部分中，并且電連接部分就可以設(shè)置在暴露到外面的部分中。
這樣，當(dāng)墨水容器511c安裝在該支架517上的時(shí)候，固體半導(dǎo)體元件516c的電連接部分與支架上的連接終端518相連，從而例如電源就可以供給到該固體半導(dǎo)體元件516c上，并且信號可以通過連接部分進(jìn)行交換。在這種情況中，固體半導(dǎo)體元件516c可以被做成為從外壁中相對較大地暴露。因此，就容易使得固體半導(dǎo)體元件516c的電連接部分能夠穩(wěn)定地與支架的連接終端518相連，并且可以實(shí)現(xiàn)高度可靠的連接。
雖然圖12至15的實(shí)施例顯示出單個(gè)固體半導(dǎo)體元件設(shè)在墨水容器的外壁上，但是可以設(shè)置多個(gè)固體半導(dǎo)體元件。圖17顯示出其中設(shè)有兩個(gè)固體半導(dǎo)體元件的墨水容器511d。
具有暴露到墨水容器511d內(nèi)部的部分的第一固體半導(dǎo)體元件519a和具有暴露到墨水容器511d外面的部分的第二固體半導(dǎo)體元件519b被埋入在墨水容器511d的外壁中。兩個(gè)固體半導(dǎo)體元件519a和519b之間的信息交換是通過例如接觸設(shè)置兩個(gè)固體半導(dǎo)體元件并且使它們在連接部分處電連接來進(jìn)行的。圖18顯示出固體半導(dǎo)體元件部分的放大視圖。在該結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)固體半導(dǎo)體元件519a和519b的功能可以通過這樣來分開，例如通過在第一固體半導(dǎo)體元件519a的暴露到墨水容器511d內(nèi)部的部分上設(shè)置用于探測墨水的存在的信息獲取部件以及在第二固體半導(dǎo)體元件519b的暴露到墨水容器511d外面的部分中設(shè)置信息交流部件。
在圖19中所示的墨水容器512a具有用于直接裝墨水522的第一腔室530和用于裝負(fù)壓產(chǎn)生部件523的第二腔室531。第一腔室530和第二腔室531通過在將這兩個(gè)腔室隔開的內(nèi)壁中開口的墨水管道524在容器的最下面相互連接。除了連接通道，第一腔室530基本上處于封閉的狀態(tài)。第二腔室531處于空氣連接狀態(tài)，并且用于將墨水供應(yīng)給外面的墨水供應(yīng)端口525在第二腔室531中開口。利用由負(fù)壓產(chǎn)生部件523所產(chǎn)生出的負(fù)壓將墨水保持在第二腔室531中。在該墨水容器521a中，當(dāng)在第二腔室531側(cè)面上的墨水通過墨水供應(yīng)端口525被消耗的時(shí)候，在第一腔室530中的墨水522代替空氣被導(dǎo)向第二腔室531。這樣，在第二腔室531中就保持了基本上穩(wěn)定的墨水量，并且墨水被穩(wěn)定地提供。
在這種結(jié)構(gòu)的墨水容器521中，固體半導(dǎo)體元件可以設(shè)置在一個(gè)側(cè)面上。然而，如在圖19中所示，很容易在第一腔室530和第二腔室531中都設(shè)有第一固體半導(dǎo)體元件526a和第二固體半導(dǎo)體元件526b。也就是說，在該墨水容器521a中設(shè)有具有暴露到第一腔室530內(nèi)部的部分和暴露到墨水容器521a外面的部分的第一固體半導(dǎo)體元件526a和具有暴露到第二腔室531內(nèi)部的部分和暴露到墨水容器521a外面的部分的第二固體半導(dǎo)體元件526b。通過這種結(jié)構(gòu)，例如就可以在第一腔室530和第二腔室531中的每一個(gè)中探測出墨水的存在，以將探測信號交流到外面，并且可以探測并傳送墨水容器521a中的墨水的更詳細(xì)的信息。
在圖20中所示的墨水容器521b具有埋入在將第一腔室530和第二腔室531隔開的內(nèi)壁中的固體半導(dǎo)體元件，并且該固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置成具有在第一腔室530中暴露的部分和在第二腔室531中暴露的部分。圖21顯示出固體半導(dǎo)體元件部分的放大視圖。在該結(jié)構(gòu)中，可以在暴露在固體半導(dǎo)體元件527的兩側(cè)上的每個(gè)部分中設(shè)有用于探測墨水存在等的獨(dú)立的信息獲取部件，并且一個(gè)固體半導(dǎo)體元件527可以探測在第一腔室530和第二腔室531中的墨水。通過這種結(jié)構(gòu)，與在兩個(gè)腔室中分別設(shè)有固體半導(dǎo)體元件的情況來比較，就可以降低制造成本。
在圖22中所示的墨水容器521c具有多個(gè)設(shè)置在外壁上和將第一腔室530和第二腔室531分開的內(nèi)壁上的固體半導(dǎo)體元件528。在該圖中所示的實(shí)施例中，在內(nèi)壁上設(shè)有四個(gè)固體半導(dǎo)體元件528，在外壁上設(shè)有一個(gè)固體半導(dǎo)體元件528。這樣，就設(shè)有多種固體半導(dǎo)體元件528，從而就可以更詳細(xì)地探測出墨水容器521c中墨水的狀態(tài)，例如在許多部分中探測墨水的存在以精確地探測出墨水殘余量。
如果如上所述設(shè)置多個(gè)固體半導(dǎo)體元件528的話，則例如從每個(gè)固體半導(dǎo)體元件中發(fā)出的信號的頻率是變化的或者ID信號被傳送的，并且信息被傳送，從而就能夠分辨出在每個(gè)位置中從固體半導(dǎo)體元件528中發(fā)出的信號。
另外，在處理來自多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的信號的情況下，例如在一個(gè)記錄設(shè)備中采用多個(gè)墨水容器的情況，優(yōu)選改變用于發(fā)射用于每個(gè)固體半導(dǎo)體元件的信號的頻率或者傳送ID信號并傳送信息，從而就能夠分辨出哪個(gè)固體半導(dǎo)體發(fā)射了信號。這樣，就能夠在例如具有多個(gè)對應(yīng)于多種墨水顏色的多個(gè)墨水容器的記錄設(shè)備中探測出每種墨水的墨水殘余量。
另外，作為在該實(shí)施例的墨水容器中所采用的固體半導(dǎo)體元件，還可能采用適當(dāng)結(jié)合了上述第一和第二實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)的一種固體半導(dǎo)體元件。
(第七實(shí)施方案)圖23的方框圖說明了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與外面的信息交換。在該圖中所示的形式的固體半導(dǎo)體元件31設(shè)有用于將從外面向元件31以非接觸狀態(tài)提供的電動(dòng)勢32轉(zhuǎn)換成電力33的能量轉(zhuǎn)換部件34以及用于用由能量轉(zhuǎn)換部件34所或的電力來產(chǎn)生浮力的浮力產(chǎn)生部件35，并且該元件被設(shè)置在墨水容器中的墨水中。
在這種形式中，當(dāng)電動(dòng)勢32從外面A向元件31提供的時(shí)候，能量轉(zhuǎn)換部件34將該電動(dòng)勢34轉(zhuǎn)換成電力33，并且浮力發(fā)生部件用該電力33產(chǎn)生出浮力以使該元件漂浮在墨水的液面上。該浮力不僅使該元件31漂浮在墨水的液面上，還可以使該元件總是位于向下與墨水的液面距離固定距離的位置上以便防止在容器已經(jīng)空了的狀態(tài)中排墨。
例如，圖24A和24B顯示出漂浮在裝在墨水容器中的墨水中的元件的位置以及墨水消耗量的變化。在如圖24A和24B中所示的容器中，在負(fù)壓產(chǎn)生部件37中的墨水被從墨水供應(yīng)端口36中引導(dǎo)到外面的時(shí)候，等于消耗量的墨水被保持在負(fù)壓產(chǎn)生部件37中。因此在原始墨水38中的固體半導(dǎo)體元件31以這種狀態(tài)隨著墨水液面通過墨水的消耗的降低而移動(dòng)，其中固體半導(dǎo)體元件向下與墨水液面H距離固定的距離。在該墨水容器中，在墨水容器中的墨水中用于產(chǎn)生負(fù)壓的部件37被裝在負(fù)壓腔室中，并且該負(fù)壓腔室與直接裝有原始墨水38的腔室相連。
圖25的流程圖用于確認(rèn)元件31的位置并且識(shí)別更換容器的必要生。參照圖23和25的步驟S31和S34，可以看出光由外面A或B(即噴墨記錄設(shè)備)射到該元件31上，通過接收由在外面A或B(即噴墨記錄設(shè)備)或外面C中的元件所反射的光來探測出該元件31的位置，該噴墨記錄設(shè)備根據(jù)該元件31的位置來確定是否有必要更換墨水容器以及是否有必要通過聲音、光等來通知用戶更換容器。
對于該元件的位置的探測，噴墨記錄設(shè)備設(shè)有彼此相對的光發(fā)射部件和光接收部件，并且該元件的一部分沒有通過來自光發(fā)射部件的光，從而確認(rèn)出該位置。另外，從光發(fā)射部件中發(fā)射出的光向光接收部件反射，從而確認(rèn)出該位置。
根據(jù)該實(shí)施方案，即使根據(jù)該元件所應(yīng)用的環(huán)境對于元件所要求的浮力等不同例如不同的液體浮力，該元件也能夠通過能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換來自外面的電動(dòng)勢而被設(shè)定成總是處于所要求的位置中。因此，可以不考慮它所處在的環(huán)境來使用該元件。
另外，該實(shí)施方案可以適當(dāng)?shù)嘏c上述第一和第六實(shí)施方案結(jié)合。
(第八實(shí)施方案)圖26A至26C的示意圖說明了采用兩個(gè)或多個(gè)的方法，也就是說，多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，該方法是本發(fā)明的第八實(shí)施方案。
該實(shí)施方案具有一種結(jié)構(gòu)，其中第一和第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件具有將信息交流到其它元件上的功能，多個(gè)該固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在對象中。
在圖26A的實(shí)施例中，第一實(shí)施方案的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在對象中。當(dāng)電動(dòng)勢被從外面A或B中被提供給每個(gè)元件的時(shí)候，每個(gè)元件分別地獲取周圍環(huán)境信息。然后，由元件41所獲取的信息被交流到元件42上，隨后由元件41和元件42所獲取的信息a和b被交流到下一個(gè)元件上。最后的元件43將所有獲取的信息交流到外面A或B。
另外，在圖26B的實(shí)施例中，在物體中設(shè)置有第六實(shí)施方案的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，并且電動(dòng)勢被從外面A或B中提供給每個(gè)元件。當(dāng)由信號所提出的預(yù)定問題從外面A或B中被輸入進(jìn)例如元件53中時(shí)，元件51或52響應(yīng)該問題的內(nèi)容獲取對應(yīng)于該問題的信息以給出回答。元件51或52的問題和回答最后被交流到其它元件并且從所要求的元件中被返回到外面A、B或C。
另外，在圖26C的實(shí)施例中，在對象中設(shè)置有多個(gè)第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件，并且電動(dòng)勢被從外面A或B中提供給每個(gè)元件。當(dāng)特定信號從外面A或B中被輸入進(jìn)例如元件53中時(shí)，該信號隨后被交流到元件62和元件61，并且元件在外面A、B或C上進(jìn)行顯示。
還有，在圖26A至26C的實(shí)施例中，設(shè)有第七實(shí)施方案的浮力產(chǎn)生部件的固體半導(dǎo)體元件可以被用作多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的一個(gè)。
另外，圖27顯示出在墨水容器或與墨水容器相連的噴墨打印頭中設(shè)有多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的實(shí)施例，該實(shí)施例分別適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合了第一、第六或第七實(shí)施方案。在該實(shí)施例中，固體半導(dǎo)體元件71設(shè)置在墨水容器72中的墨水73之內(nèi)的理想位置中。在固體半導(dǎo)體元件71中，可以在第一實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件上添加浮力產(chǎn)生部件和將信息交流到第七實(shí)施方案的另一個(gè)元件79上的功能。另一方面，設(shè)有ID功能(鑒別功能)的第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件被設(shè)在記錄頭78中。該記錄頭78排出墨水，該墨水通過液體通道75和與墨水容器72的墨水供應(yīng)端口74相連的液體腔室來提供以進(jìn)行打印。電力可以通過設(shè)在該元件表面上的電極部分和和電基片上的接觸部分之間的接觸來提供以驅(qū)動(dòng)記錄頭78。
然后，當(dāng)電動(dòng)勢被供應(yīng)給形成外面的元件71和79中的每一個(gè)時(shí)，在墨水中的元件71獲取例如墨水殘余量方面上的信息，并且在記錄頭側(cè)上的元件79將例如用于確認(rèn)墨水殘余量以便更換容器的ID信息交流給元件71。然后，該元件71將所獲取的墨水殘余量和ID進(jìn)行比較，并且指示元件79通知外面只是在墨水殘余量和ID彼此一致的時(shí)候更換容器。一旦接收到命令，該元件79將通知外面更換容器的信號進(jìn)行交流并輸出能看得見聽得到的聲音、光等。
如上所述，復(fù)雜的信息條件可以通過將多個(gè)元件設(shè)置在特定的對象中來進(jìn)行設(shè)定。
另外，在圖26和27中所示的實(shí)施例中電動(dòng)勢被供應(yīng)給每一個(gè)固體半導(dǎo)體元件。然而，本發(fā)明并不限與此，供應(yīng)給特定元件的電動(dòng)勢可以隨后與信息一起被交流到其它元件上。例如如圖28所示，固體半導(dǎo)體元件81和固體半導(dǎo)體元件82分別被布置在墨水容器中的墨水73之內(nèi)的預(yù)定位置中，如圖27所示。在固體半導(dǎo)體元件81中，浮力產(chǎn)生部件、將信息交流到其它元件上的功能以及第六實(shí)施例的供應(yīng)電動(dòng)勢的功能可以被添加到第一實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件中。在固體半導(dǎo)體元件82中，第七實(shí)施方案的浮力產(chǎn)生部件、將信息交流到其它元件上的功能以及第七實(shí)施方案的供應(yīng)電動(dòng)勢的功能可以被添加到第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件中。另一方面，設(shè)有ID功能(鑒別功能)的第六實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件被設(shè)在與墨水容器72相連的記錄頭78中。電力可以通過設(shè)在該元件表面上的電極部分和電基片上的接觸部分之間的接觸來提供以驅(qū)動(dòng)記錄頭78。在圖27和28中，符號P表示電動(dòng)勢，符號w表示打印掃描方向。
然后，當(dāng)電動(dòng)勢從外面被供應(yīng)給元件81時(shí)，在墨水之內(nèi)的元件81獲取例如墨水殘余量信息，并且將該信息與在內(nèi)部所規(guī)定的條件進(jìn)行比較。如果需要將信息交流給其它元件的話，該元件81將所獲取的墨水殘余量信息與用于操縱元件82的電動(dòng)勢一起交流給元件82。被供應(yīng)了電動(dòng)勢的元件82接收從元件81中交流的墨水殘余量信息并且獲取例如墨水的PH數(shù)值的信息以將用于操縱元件83的電動(dòng)勢交流給記錄頭側(cè)上的元件83。然后，被供應(yīng)有電動(dòng)勢的在記錄頭側(cè)上的元件83將用于確認(rèn)用于更換容器的例如墨水殘余量或墨水PH數(shù)值的ID信息交流給元件82。元件82然后將所獲取的墨水殘余量信息和PH數(shù)值信息與ID進(jìn)行比較，以指示元件83通知外面只是在所獲取的墨水殘余量信息和PH數(shù)值信息與ID彼此一致的時(shí)候更換容器。一旦接收到該通知，元件83將用于通知外面更換容器的信號進(jìn)行交流或者輸出看得見聽得到的聲音、光等。這樣，從特定元件將電動(dòng)勢與信息供應(yīng)給其它元件的方法也是可能的。
還有，作為記錄頭78，記錄頭可以是這樣通過電熱轉(zhuǎn)換元件的加熱使墨水產(chǎn)生氣泡并通過氣泡長大能量從與液體通道相連的微孔中排出。
(其它實(shí)施方案)在圖29至35中所示為能夠采用上述實(shí)施方案的固體半導(dǎo)體元件的墨水容器的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。在圖29中所示的墨水容器501具有設(shè)在殼體中503中容納墨水的軟墨水袋502，該墨水容器通過固定在殼體503上的的橡膠塞504將袋口502a封住，并且附著有用于將墨水引導(dǎo)進(jìn)橡膠塞504中的中空針505以使墨水進(jìn)入袋子，從而將墨水供應(yīng)給噴墨打印頭(未示出)。本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件506可以被設(shè)置在這樣一種墨水容器501的墨水袋502中。
另外，在圖30中所示的墨水容器511使這樣一種墨水容器，其中向記錄片S噴射墨水以在它上面記錄信息的噴墨打印頭515與裝有墨水513的殼體512的墨水供應(yīng)端口514相連。本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件可以被設(shè)置在這種容器511的墨水513中。
另外，在圖31中所示的墨水容器512設(shè)有處于完全封閉狀態(tài)的用于容納墨水522的第一腔室；處于空氣連接狀態(tài)的第二腔室，該腔室是負(fù)壓腔室，用于容納在墨水中產(chǎn)生出負(fù)壓的負(fù)壓產(chǎn)生部件523；以及用于在容器的最下面將第一腔室和第二腔室連接的連接通道524。當(dāng)墨水從第二腔室側(cè)面上的墨水供應(yīng)端口525中被消耗時(shí)，第一腔室中的墨水522響應(yīng)從第二腔室側(cè)面進(jìn)入到第一腔室中的空氣被引導(dǎo)進(jìn)第二腔室中。在這種結(jié)構(gòu)的容器521中，本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件526和527可以被分別設(shè)置在第一腔室和第二腔室中，以交換在每一個(gè)隔開的腔室中的墨水的信息。
另外在圖32至34中所示的墨水容器541設(shè)有處于完全封閉狀態(tài)的用于容納墨水547的第一腔室；處于空氣連接狀態(tài)的第二腔室，該腔室是負(fù)壓腔室，用于容納在墨水中產(chǎn)生出負(fù)壓的負(fù)壓產(chǎn)生部件546；以及用于在如圖31所示的容器的最下面將第一腔室和第二腔室連接的連接通道548。第二腔室中的墨水從墨水供應(yīng)端口549中被消耗，該端口形成在在形成第二腔室的壁部分中對著連接通道548側(cè)面的部分中。在圖31的墨水容器521的情況中，在第一和第二腔室中分別設(shè)有一個(gè)固體半導(dǎo)體元件。每個(gè)固體半導(dǎo)體元件管理著在每個(gè)腔室中的墨水的信息，但是因?yàn)樵诘谝缓偷诙皇抑械慕橘|(zhì)不同，所以該信息不能簡單地相比較。
下面將參照圖36A和36C對在第一和第二腔室中的每一個(gè)都設(shè)置多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的原因進(jìn)行說明。圖36A的圖表顯示出在第一和第二腔室中分別設(shè)有兩種元件中的每一個(gè)的情況中用于在兩個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流的電磁波的衰減量。圖36B的圖表顯示出在第一腔室(X)中設(shè)有這些元件的情況中用于在多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流的電磁波的衰減量。圖36C的圖表顯示出在第二腔室(Y)中設(shè)有這些元件的情況中用于在多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流的電磁波的衰減量。
例如，在采用電磁波探測殘余量的情況中，因?yàn)榈谝磺皇抑蝗菁{墨水而第二腔室容納有墨水和負(fù)壓產(chǎn)生部件，所以在如圖26A所示的第一和第二腔室中波的衰減量是不同的。因此，就難以掌握狀態(tài)，并且難以控制環(huán)境信息的探測。另一方面，在圖32至34中，每個(gè)腔室具有多個(gè)固體半導(dǎo)體元件。因?yàn)槠渲械慕橘|(zhì)是相同的，所以這就有利于在如圖36B和36C所示的每個(gè)腔室中存在的固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流。另外，多個(gè)固體半導(dǎo)體元件以這種方式被設(shè)置在第一和第二腔室中的每一個(gè)中，并且由每個(gè)元件所探測到的數(shù)據(jù)被修正以進(jìn)行比較，從而就有可能精確地掌握容器中的信息。因此，就有可能得到更精確的實(shí)時(shí)探測。
另外，在這里出現(xiàn)的問題在于，在多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中哪個(gè)固體半導(dǎo)體元件被用來探測在預(yù)定容器的內(nèi)部信息。作為從多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中辨認(rèn)出必然的固體半導(dǎo)體元件的方法的實(shí)施例，存在有在圖32中所示的情況。在該情況中，固體半導(dǎo)體元件542和543或者固體半導(dǎo)體元件544和545彼此進(jìn)行交流。作為分辨出這些固體半導(dǎo)體元件的方法，在所探測的頻率是變化的或者振幅是改變的這種情況中改變用于每一組的固體半導(dǎo)體元件的性能以在不同條件下進(jìn)行交流的方法是可能的。由于交流是在不同條件下通過以這樣的方式改變用于每一組的固體半導(dǎo)體元件的性能來進(jìn)行的，所以就有可能對應(yīng)于來自外面的信息為每一組進(jìn)行操縱。
作為另一種方法，如果采用全部都具有相同特性的固體半導(dǎo)體元件的話，那么在它們被設(shè)置在預(yù)定容器之前結(jié)合在多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的識(shí)別信息(ID)以根據(jù)識(shí)別信息探測出采用哪個(gè)固體半導(dǎo)體元件的方法是可行的?；蛘撸谒鼈儽辉O(shè)置在預(yù)定容器之前插入固體半導(dǎo)體元件并且預(yù)先將識(shí)別方法輸入進(jìn)存儲(chǔ)器中以根據(jù)提前被輸入進(jìn)存儲(chǔ)器中的信息從多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中辨認(rèn)出必然的一個(gè)固體半導(dǎo)體元件的方法也是可行的。如果采用識(shí)別信息(ID)的話，那么當(dāng)用于識(shí)別信(ID)的例如被稱作A的信號從外面被發(fā)送時(shí)，屬于A的固體半導(dǎo)體元件就可能與其它固體半導(dǎo)體元件進(jìn)行交流，因此，所探測到的環(huán)境信息就可以被交流到或被顯示在外面?；蛘撸绻l(fā)送用于識(shí)別信息(ID)的被稱作B的信號的話，那么屬于B的固體半導(dǎo)體元件就可能與其它固體半導(dǎo)體元件進(jìn)行交流，并且所探測到的環(huán)境信息可以被交流到或被顯示在外面。類似的方法在存儲(chǔ)器的情況中也是可行的。
在圖32到34中，采用電磁波波形的衰減量來探測墨水殘余量的方法將在這里作為實(shí)施例進(jìn)行說明。另外，假定固體半導(dǎo)體元件543、544和545被埋入在墨水容器541中，并且固體半導(dǎo)體元件542在該實(shí)施例中漂浮在第一腔室中的墨水547內(nèi)。圖32顯示出還剩下許多墨水的狀態(tài)，圖33顯示出墨水的殘余量在減少的狀態(tài)，圖34顯示出墨水殘余量很少并且只在負(fù)壓腔室即第二腔室中還殘留有墨水的狀態(tài)。首先，固體半導(dǎo)體元件542和543的電磁波形的關(guān)系和固體半導(dǎo)體元件544和545的那些關(guān)系被存儲(chǔ)為初始狀態(tài)。如果在第一腔室中的墨水547與如圖33所示的狀態(tài)相比降低的話，則固體半導(dǎo)體元件542和543靠近。當(dāng)這些元件靠近時(shí)，電磁波的波形的衰減變少。這就意味著墨水在減少。該狀態(tài)在隨機(jī)并隨時(shí)地發(fā)現(xiàn)與初始狀態(tài)相比還剩下多少墨水量方面是有效的。
然后，當(dāng)如在圖34所示的狀態(tài)中一樣在第一腔室沒有墨水的時(shí)候，由于在固體半導(dǎo)體元件542和543之間沒有進(jìn)入要素，所以電磁波的衰減量很少。而且，當(dāng)同樣如在圖34所示的狀態(tài)中一樣沒有剩下墨水時(shí)，然后在固體半導(dǎo)體元件544和545之間進(jìn)行交流，并且在負(fù)壓產(chǎn)生部件546中的液面567降低時(shí)，在固體半導(dǎo)體元件564和565之間存在有具有墨水的部分和沒有墨水的部分。然后，波形的衰減分散的地方會(huì)出現(xiàn)，該地方隨著墨水變少而逐漸減小。這就有可能根據(jù)分散出現(xiàn)的位置來探測出還剩下多少墨水。
另外，在圖34中的下面部分所顯示的是顯示出在墨水容器與外面進(jìn)行交流的情況中的實(shí)施例的圖表。首先在接收元件之間的信息的部件接收固體半導(dǎo)體元件542和543之間的交流結(jié)果。在該情況中，采用頻率，振幅、ID、存儲(chǔ)信息等來識(shí)別這些固體半導(dǎo)體元件，這樣就不會(huì)接收到錯(cuò)誤固體半導(dǎo)體元件的信息。然后，該結(jié)果被交流給識(shí)別和分析部件551。所要求被交流到或被顯示在外面的內(nèi)容被交流到或顯示在外面，并且信息的內(nèi)容被存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件552中。然而，可以將已經(jīng)被交流給外面的信息的內(nèi)容存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件552中。然后，如果在固體半導(dǎo)體元件544和545之間進(jìn)行交流的話，則獲取作為交流結(jié)果的信息由如上所述的元件之間信息接收部件550接收。然后由元件之間信息接收部件550所接收的信息被交流給識(shí)別和分析部件551，在那里如果需要的話信息的內(nèi)容也被交流給或被顯示在外面，并且已經(jīng)被交流到或被顯示在外面的信息內(nèi)容或信息的其它內(nèi)容也被存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件552中。然后反復(fù)進(jìn)行操作，從而存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件552中的信息量增加，并且該信息可以被交流到或被顯示在外面。另外，在有些情況中，識(shí)別和分析是在所存儲(chǔ)信息的內(nèi)容之間或者在新近被接收的信息和被存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部件552中的信息之間進(jìn)行的，以將結(jié)果交流到外面。這樣，多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)在預(yù)定的容器中，對于每一組進(jìn)行交流，確定狀態(tài)并進(jìn)行分析每時(shí)刻的交流，并且存儲(chǔ)信息，從而可以根據(jù)需要每次獲取信息。
圖38、39A和39B的流程圖顯示出在圖32到34中所示的結(jié)構(gòu)的情況中墨水容器中的信息是怎樣被精確地探測出的。
首先，圖38的流程圖顯示出探測墨水殘余量的方法的實(shí)施例。首先，將探測墨水殘余量所需的電動(dòng)勢供應(yīng)給存在于第一腔室中的固體半導(dǎo)體元件542和543。雖然有可能同時(shí)將電動(dòng)勢供應(yīng)給固體半導(dǎo)體元件544和545，但是在該實(shí)施例中，由于效率的緣故電動(dòng)勢被首先供應(yīng)給在第一腔室中的固體半導(dǎo)體元件，并且為了防止由在同一時(shí)刻將電力供應(yīng)給多個(gè)固體半導(dǎo)體元件所引起的故障。然后，通過固體半導(dǎo)體元件542和543采用所供應(yīng)的電力的相互交流來探測出第一腔室中的墨水殘余量。因此，如果如圖32和33的狀態(tài)中一樣還有墨水的話，則該墨水殘余量被交流到或被顯示在外面。相反，如果如在圖34中所示的一樣第一腔室中沒有墨水的話，則從外面將電力供應(yīng)給第二腔室中的固體半導(dǎo)體元件544和545。然后，如上所述，通過固體半導(dǎo)體元件544和545采用所供應(yīng)的電力的相互交流來探測出第二腔室中的墨水殘余量。因此，如果還有墨水的話，則顯示出該墨水殘余量。另外，由于在第一腔室中已經(jīng)沒有墨水了，所以將墨水耗盡的信息交流到或顯示在外面。而且，最好顯示出指示例如剩下的墨水還能打印多少記錄片的警告。相反，如果沒有墨水殘余量的話，則顯示出指示更換墨水容器的警告，并且在更換完成時(shí)形成可打印的狀態(tài)。
圖39A和39B的流程圖顯示出探測墨水供應(yīng)端口周圍的墨水狀態(tài)的實(shí)施例。這將用圖32到34的結(jié)構(gòu)以如上所述的實(shí)施例的方式來說明。另外，在該實(shí)施例中，探測甚至可以在只具有第二腔室的墨水容器中進(jìn)行。首先，如圖39A和39B中所示的在主體的電源打開時(shí)或者在交流正在進(jìn)行打印的信息時(shí)，通過第二腔室中固體半導(dǎo)體元件544和545的相互交流來探測出墨水的狀態(tài)。因此，如圖39A所示，如果沒有異常的話，在緊接在打開電源之后并且在打印之前的情況中該過程前進(jìn)到打印過程。然而，如果探測到異常情況的話，則例如在空氣從墨水供應(yīng)端口進(jìn)入的情況中，進(jìn)行自動(dòng)吸附恢復(fù)，過程前進(jìn)到打印過程。另外如果吸附恢復(fù)不能自動(dòng)進(jìn)行的話，則將執(zhí)行吸附恢復(fù)的信息交流到或顯示在外面，并且吸附恢復(fù)被執(zhí)行并且過程前進(jìn)到如圖39B所示的打印過程中。這樣，將多個(gè)固體半導(dǎo)體元件設(shè)置在墨水供應(yīng)端口周圍以探測出周圍部分中的墨水狀態(tài)并且根據(jù)需要執(zhí)行吸附恢復(fù)，從而就能夠減少用于吸附恢復(fù)的操作，該吸附恢復(fù)一般已經(jīng)在不考慮墨水的狀態(tài)的情況下被正常執(zhí)行了，并且墨水不會(huì)過多地減少。
探測上述的容器的內(nèi)部信息的方法是簡單的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，首先在第一腔室中進(jìn)行環(huán)境探測，并且在第一腔室中的墨水耗盡的時(shí)候采用第二腔室中的固體半導(dǎo)體元件進(jìn)行探測。然而，在第一腔室中的環(huán)境探測和第二腔室中的環(huán)境探測還可以同時(shí)進(jìn)行，還可以校正這些結(jié)果以利用相對比較進(jìn)行環(huán)境探測。
另外，在圖35中所示的墨水容器531包含有保持墨水的多孔材料532，在該墨水容器上安裝有使用該所容納的用于記錄的墨水的噴墨打印頭533。在具有這種結(jié)構(gòu)的容器531中，本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件534和535還可以被分別設(shè)置在墨水容器側(cè)面上和噴墨打印頭側(cè)上，以交換在每個(gè)隔開的部分內(nèi)部的墨水的信息。
另外，圖37A和37B顯示出說明利用多個(gè)固體半導(dǎo)體元件探測墨水存在的實(shí)施例的剖視圖。
圖37A和37B顯示出其中只裝有墨水而根本沒有包含其它介質(zhì)例如海綿的墨水容器571或墨水容器571的一部分。固體半導(dǎo)體元件572和573被設(shè)置在墨水容器571中。固體半導(dǎo)體元件572漂浮在墨水容器571中的墨水的液面上，并且固體半導(dǎo)體元件573被固定在墨水容器571中的底部表面的最深處。首先，在如圖37A所示的墨水正常地存在于墨水容器571中的狀態(tài)中，固體半導(dǎo)體元件572和573不會(huì)相互交流。然而有可能例如單獨(dú)通過固體半導(dǎo)體元件572或573來探測墨水的狀態(tài)。當(dāng)墨水容器571中的墨水殘余量減少并且多數(shù)墨水被消耗從而達(dá)到圖37B的狀態(tài)時(shí)，由于墨水容器571的底部表面具有斜面并且固體半導(dǎo)體元件573被安裝在底部表面的最深處，所以固體半導(dǎo)體元件573和572相互接觸。然后，就可以用通過固體半導(dǎo)體元件573和572相互接觸將墨水已經(jīng)耗盡的信息交流給外面的方法來探測墨水的存在。也就是說，就有可能通過結(jié)合多個(gè)固體半導(dǎo)體元件或使它們相互接觸來提供新的功能。
如上所述，在墨水容器中設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，并且兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件相互交流，從而探測出這些固體半導(dǎo)體元件周圍的信息并且將該環(huán)境信息交流到或顯示在外面。因此裝在墨水容器中的墨水上的信息、容器中的壓力等就能夠更容易地被實(shí)時(shí)交流到例如外面的噴墨記錄設(shè)備中。
如果兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件以這種方式被設(shè)在墨水容器中，作為從外面將電動(dòng)勢供應(yīng)給多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的方法，有如上所述的從外面將電動(dòng)勢供應(yīng)給多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中每一個(gè)的方法?；蛘唠妱?dòng)勢可以首先從外面被供應(yīng)給多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的主固體半導(dǎo)體元件，然后從該主固體半導(dǎo)體元件被供應(yīng)給其它固體半導(dǎo)體元件。
(其他實(shí)施例)在圖40中示意性地顯示出安裝有墨水容器的噴墨記錄設(shè)備的構(gòu)造的實(shí)施例，其中墨水容器設(shè)有本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件。安裝在圖40中所示的噴墨記錄裝置600上的打印頭墨盒601具有一個(gè)液體排放頭，用于排放液體進(jìn)行打印和記錄，以及具有一個(gè)如圖12-22所示的墨水容器，用于容納提供給液體排放頭的液體。另外，用于向設(shè)置在該墨水容器中的庫比特固體半導(dǎo)體元件提供電動(dòng)勢作為外部能量的部件622或者用于與該元件雙向交流信息的部件(未顯示)被設(shè)置在記錄設(shè)備600中。
如圖40所示，打印頭墨盒601被安裝在嵌入絲杠605的頂端槽606中的盒607上，該打印頭墨盒601借助于驅(qū)動(dòng)力傳送齒輪603和604以聯(lián)動(dòng)的方式隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)602的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。打印頭墨盒601因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)602的力量在箭頭a和b的方向沿著導(dǎo)軌608連同盒607往復(fù)運(yùn)動(dòng)。用于傳送在其上記錄信息的介質(zhì)(未顯示)的部件被設(shè)在噴墨記錄設(shè)備600中，它傳送打印片P作為介質(zhì)用于接收打印頭墨盒601排出的液體例如墨水而在其上記錄信息。壓著利用傳送在其上記錄信息的介質(zhì)的部件而在滾筒609上傳送的打印片P片壓板610，它將打印片P在盒607移動(dòng)的方向上壓向滾筒609。
光耦合器611和612被設(shè)置在絲杠605一端的附近。光耦合器611和612是起始位置檢測部件，用于在光耦合器611和612的區(qū)域內(nèi)確認(rèn)盒607的杠桿607a的存在，來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)602的旋轉(zhuǎn)方向等的切換。用于支撐帽構(gòu)件614的支撐構(gòu)件613覆蓋了打印頭墨盒601的前端，具有一個(gè)排放開口，它被設(shè)置在滾筒609一端的附近。另外，也設(shè)置了用于吸收在帽構(gòu)件614內(nèi)部積累的由打印頭墨盒601無效排放的墨水的墨水吸收部件615。該打印頭墨盒601的吸收回收是由該墨水吸收部件615借助于帽構(gòu)件614的開口部分來進(jìn)行的。
主體支撐體619被設(shè)置在該噴墨記錄設(shè)備600中。移動(dòng)構(gòu)件618被主體支撐體619在前方向和后方向可移動(dòng)地支撐，即，在關(guān)于盒607移動(dòng)方向的垂直方向上。清潔刮片617被連接至移動(dòng)構(gòu)件618。清潔刮片617的形式不限于這一種，可以是任何公知的其他形式的清潔刮片。另外，也設(shè)置了用于在進(jìn)行吸收回收操作中由墨水吸收部件615開始吸收的杠桿620。杠桿620根據(jù)與盒607咬合的凸輪621的移動(dòng)而移動(dòng)，來自驅(qū)動(dòng)電機(jī)602的驅(qū)動(dòng)力被利用公知的傳送部件例如離合器的開關(guān)而控制。噴墨記錄控制部分被設(shè)置在記錄設(shè)備主體側(cè)，它向設(shè)置在打印頭墨盒601內(nèi)的加熱體給出信號并管理上述機(jī)構(gòu)中每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)控制，這些在圖中未顯示。
在具有上述構(gòu)造的噴墨記錄設(shè)備600中，打印頭墨盒601在由用于傳送記錄信息的介質(zhì)的部件在滾筒609上傳送的打印片P的整個(gè)寬度上往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)在移動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)信號提供部件(未顯示)向打印頭墨盒601提供驅(qū)動(dòng)信號時(shí)，根據(jù)這個(gè)信號，墨水(記錄液體)被從排放頭排向用于記錄信息的介質(zhì)，進(jìn)行記錄。
在墨水容器內(nèi)安置本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的優(yōu)選特定實(shí)施例將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
首先，描述用于本發(fā)明固體半導(dǎo)體元件的信息獲取部件，作為一個(gè)實(shí)施例。如果設(shè)置在墨水容器內(nèi)的固體半導(dǎo)體元件球狀硅中形成，如在上述實(shí)施例中描述的信息獲取部件，那么有(1)檢測墨水PH的傳感器，其中SiO2膜或SiN膜被制成離子敏感膜，(2)用于利用材料的導(dǎo)電效應(yīng)等從墨水的濕度檢測墨水存在的傳感器。
然后描述用于本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的能量產(chǎn)生部件的特定實(shí)施例。圖41顯示了作為本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的一個(gè)元件的能量產(chǎn)生部件的生電原理。
在圖41中，當(dāng)振蕩電路102的導(dǎo)電線圈L被設(shè)置成鄰近外部振蕩電路101的線圈La時(shí)，并且電流Ia通過外部振蕩電路101流向線圈La時(shí)，由電流Ia產(chǎn)生穿過振蕩電路102的磁通量B。此處由于穿過線圈L的磁通量B產(chǎn)生變化，在線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢V。因此作為能量產(chǎn)生部件的振蕩電路102在球狀硅中形成，并且外部振蕩電路被設(shè)置在例如噴墨記錄設(shè)備中元件之外。因此，在元件側(cè)的振蕩電路102的導(dǎo)電線圈L和元件之外的振蕩電路101的線圈La彼此鄰近，由此用于操作該元件的電就由來自外部的電磁感應(yīng)的感應(yīng)電磁力而產(chǎn)生。
另外，穿過在球狀硅中形成的作為能量產(chǎn)生部件的振蕩電路102的圈數(shù)為N的線圈L的磁通量B與外部振蕩電路101的線圈La的圈數(shù)Na和電流Ia的乘積成正比。因此當(dāng)比例系數(shù)為K時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下表達(dá)式B＝K*Na*Ia在線圈L中產(chǎn)生的電動(dòng)勢V是V＝-N{dB/dt}＝-kNaN{dIa/dt}＝-M{dIa/dt}此處，當(dāng)線圈的磁芯的透磁率是μa，磁場是H，磁通量B是B＝μaH(z)＝{μaNaIara2/2(ra2+z2)3/2}此處，z表示外部振蕩電路的線圈和在球狀硅中形成的線圈之間的距離。
相互距離的表達(dá)式為M＝{μN(yùn)/IaμIa}∫sB·dS＝{μara2NaNS/2μ0(ra2+z2)3/2}此處，μ0是真空的透磁率。
然后，在球狀硅中形成的振蕩電路的阻抗Z是Z(ω)＝R+j{ωL-(1/ωC)}外部振蕩電路的阻抗ZaZa(ω)＝Ra+jωLa-{ω2M2/Z(ω)}此處J表示磁化。當(dāng)外部振蕩電路振蕩(電流值Ia是最大值時(shí))時(shí)阻抗Zo是Zo(ω0)＝Ra+jω0La-(ω02M2/R)該振蕩電路的相滯后φ是tanφ＝{jLaω0-(ω02M2/R)}/R該外部振蕩電路的振蕩頻率f0是f0＝1/π2(LC)1/2根據(jù)上述的關(guān)系，當(dāng)在球狀硅中形成的振蕩電路102的阻抗響應(yīng)墨水容器中的墨水量而變化時(shí)，外部振蕩電路101的頻率改變，在墨水量中的上述變化在外部振蕩電路101的阻抗的振幅和相差中表現(xiàn)出來。另外，這種相差和振幅也包括墨水殘余量(即z的變化)。
例如，如果使得外部振蕩電路101的振蕩頻率可變，在球狀硅中形成的振蕩電路102的輸出(阻抗)響應(yīng)周圍環(huán)境變化而變化。因此墨水的存在或墨水殘余量可以通過檢測頻率的這種依賴性而被檢測出來。
因此，被形成在球面硅中的振蕩電路不僅可以被用作用于產(chǎn)生電力的能量產(chǎn)生部件而且可以被用作用于根據(jù)振蕩電路和外部振蕩電路之間的關(guān)系來探測容器中墨水量的變化的部件的一部分。
順便說說，元件11可以漂浮在墨水的液面上。這種漂浮在墨水液面上的元件11將在下面與制造該元件的方法一起進(jìn)行說明。
圖45A到45G的視圖顯示出用于說明采用變成上述球半導(dǎo)體的基底的球體硅來制造漂浮類型的固體半導(dǎo)體元件11的方法的實(shí)施例的一系列步驟。另外，在圖45A到45G中，通過穿過球面硅的中心的斷面顯示出每個(gè)步驟。另外，制造方法以實(shí)施例的方式進(jìn)行說明，該方法產(chǎn)生出這樣的球面硅，其中心位于低于中心的部分中并且球面硅內(nèi)部的上面部分被做成是中空的，還有該中空部分被保持在密封的狀態(tài)。
首先，如在圖45C中所示，熱氧化的SiO2薄膜202被形成在圖45A中所示的球面硅201的整個(gè)表面上。之后，為了在如圖45A到45G中所示的一部分SiO2薄膜202中形成開口203，采用照相平版印刷工藝進(jìn)行圖案成形。
然后，如圖45D中所示，球面硅201的上半部被利用KOH溶液通過開口203經(jīng)過各向異性蝕刻除去，形成中空部分204。由此，如圖45E所示，采用LPCVD方法將包括中空部分204的內(nèi)部表面在內(nèi)的球面硅201和SiO2薄膜202的整個(gè)暴露的表面涂覆上SiN薄膜205。然后，如圖45G中所示，采用公知的照相平版印刷工藝使Cu薄膜206形成圖象，并且成為振蕩電路一部分的導(dǎo)電線圈L形成有N個(gè)線圈匝數(shù)。從而，其中形成有導(dǎo)電線圈L的固體半導(dǎo)體元件被從真空設(shè)備中壓出進(jìn)空氣中，通過密封部件207如樹脂或塞子將上面部分中的開口203堵住，球面內(nèi)部的中空部分204以封閉的狀態(tài)放置。如果該元件以這樣的方式來制造的話，則其本身由硅形成的該元件可以給出浮力。
(漂浮型固體半導(dǎo)體元件在液面上的穩(wěn)定性)如果固體半導(dǎo)體元件被形成為具有中空部分，并且向該固體半導(dǎo)體元件的供電是通過上述振蕩電路和外部振蕩電路來進(jìn)行的，那么穩(wěn)定的磁通量(磁場)就需要在元件中形成的振蕩電路和外界的外部振蕩電路之間工作，而不論墨水容器被放置在什么狀態(tài)。即需要元件相對于外部振蕩電路的方向是穩(wěn)定的。但是如果元件漂浮在液體中例如墨水中，液體平面可能因?yàn)橥獠空袷幎徽袷帲瑏砀淖冊撛姆较?。即使在這種情況下，漂浮型固體半導(dǎo)體元件的重力中心也被如下確定，從而該元件在液體中保持穩(wěn)定的姿態(tài)。
如圖46A和46B所示，如果形成如球狀的固體半導(dǎo)體元件210在液體中漂浮，需要實(shí)現(xiàn)以下的關(guān)系，從而該固體半導(dǎo)體元件210處于如圖46A所示的平衡狀態(tài)。
浮力F＝物體的重量W，以及浮力的作用線和重力的作用線(穿過重力G中心的線)彼此重合。
然后如圖46B所示，當(dāng)液體因?yàn)橥饬φ袷幰约肮腆w半導(dǎo)體元件210從平衡態(tài)傾斜，浮力的中心C就移動(dòng)，浮力和重力成為力矩。
此處，平衡態(tài)的重力作用線(圖46B中的長短交替線)和當(dāng)傾斜時(shí)的浮力作用線(圖46B中的實(shí)線)的交點(diǎn)被稱為定傾中心(MC)。定傾中心和重力G中心之間的距離被稱為定傾中心的高度。另外在圖中的符號V表示墨水的液體平面。
固體半導(dǎo)體元件210的定傾中心處于高于重力G中心的位置，由此力矩(復(fù)原力)在使固體半導(dǎo)體返回初始平衡位置的方向上起作用。這種復(fù)原力T表示如下T＝Whsinθ＝Fhsinθ＝ρgVhsinθ(＞0)此處V是被固體半導(dǎo)體元件210排出的液體的體積，ρg是該固體半導(dǎo)體元件210的比重。
因此，為了使得這種復(fù)原力T是正的，h＞0就是一個(gè)必要而充分的條件。
然后，從圖46B中可以得到如下表達(dá)式h＝(I/V)-CG此處I是O軸周圍的慣性矩。因此(IV)＞CG是固體半導(dǎo)體元件210穩(wěn)定在墨水中漂浮、并且從外部振蕩電路提供感應(yīng)電動(dòng)勢以及利用元件外的交流部件進(jìn)行雙向交流的必要充分條件。
為了制造這種固體半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路，使用了N-MOS電路元件。圖42表示了垂直切開的N-MOS電路元件的示意截面圖。
根據(jù)圖42，采用通常的MOS工藝在P導(dǎo)電體的Si基片401中通過雜質(zhì)的引入和擴(kuò)散例如離子植入，在N型井區(qū)402中形成P-MOS450，在P型井區(qū)403中形成N-MOS451。P-MOS450和N-MOS451借助于幾百埃厚的門絕緣膜408，組成分別如下采用CVD方法施加的4000埃至5000埃厚的多硅而形成的門線路415，以及源區(qū)405，漏區(qū)406或類似的，其中引入了N型或P性雜質(zhì)。C-MOS邏輯電路是由P-MOS450和N-MOS451形成的。
用于驅(qū)動(dòng)元件的N-MOS晶體管301是由P型井基片403上的漏區(qū)411、源區(qū)412、門線路413等也通過雜質(zhì)的引入、擴(kuò)散等步驟來形成。
此處如果N-MOS晶體管被用作元件驅(qū)動(dòng)器，形成一個(gè)晶體管的漏門之間的距離L在最小處近似于10μm。10μm距離L的一部分是源極和漏極之間的接點(diǎn)417的寬度，為2×2μm。但是，由于該寬度的一半被鄰近的晶體管分去，實(shí)際的寬度是2μm。距離L也由等于接點(diǎn)417和門413之間距離的4μm即2×2μm和門413的寬度4μm構(gòu)成。
氧化膜分隔區(qū)453是通過每一個(gè)元件之間厚度為5000埃至10000埃的場氧化而形成的，因此該元件被分離。這種場氧化膜作為第一層的熱保留層414。
每一個(gè)元件形成之后，層絕緣膜416由PSG膜、BPSG膜等通過CVD方法形成，厚度約為7000埃，并通過熱處理來經(jīng)受平整處理。然后，通過AI電極417向該層絕緣膜416設(shè)置導(dǎo)線，借助于接觸孔稱為第一線路層。此后，SiO2膜等的層絕緣膜418通過等離子CVD方法被沉積，厚度為10000埃至15000埃以進(jìn)一步形成通孔。
如上形成N-MOS電路，然后通過上述通孔將其連接至振蕩電路成為本發(fā)明的能量產(chǎn)生部件的振蕩電路，連接至傳感部分成為信息獲取部件等。
至于和上述的固體半導(dǎo)體元件的外部交流部件雙向交流的方法，可以應(yīng)用利用微波段頻率的無線LAN系統(tǒng)或采用亞毫微米/毫微米波段頻率的無線存取系統(tǒng)。
現(xiàn)在簡要描述利用無線LAN系統(tǒng)的傳輸和接收。以下描述數(shù)據(jù)從固體半導(dǎo)體元件向記錄設(shè)備的傳輸。而且，如果數(shù)據(jù)被相反從記錄設(shè)備傳輸至該固體半導(dǎo)體元件，那么數(shù)據(jù)ID被提供給每一側(cè)，傳輸側(cè)和接收側(cè)被ID來確定。
在傳輸側(cè)的固體半導(dǎo)體元件具有行監(jiān)測部分，數(shù)據(jù)處理部分，確認(rèn)核對部分和錯(cuò)誤處理部分。在接收側(cè)的記錄設(shè)備設(shè)有數(shù)據(jù)處理部分，確認(rèn)部分，錯(cuò)誤處理部分和顯示部分等。
圖43表示在傳輸側(cè)的固體半導(dǎo)體元件中的操作流程圖。當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，進(jìn)行初始值設(shè)定，然后在接收側(cè)的地址被規(guī)定的用于傳輸數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議而設(shè)定。如果在傳輸過程中發(fā)生信號沖突或者確認(rèn)沒有從接收側(cè)指定的設(shè)備返回，就再一次傳輸數(shù)據(jù)。在操作過程中，行的狀態(tài)或確認(rèn)的存在被顯示在接收側(cè)的接收設(shè)備中設(shè)置的顯示部分上，以促使用者作為適當(dāng)?shù)臎Q定。
圖44表示在接收側(cè)的記錄設(shè)備中的操作流程圖。在這個(gè)接收側(cè)中，記錄設(shè)備始終監(jiān)測行，并且當(dāng)證實(shí)它自己的地址時(shí)，從行接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)積累進(jìn)主存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)。在接收過程中，如果對每一個(gè)16比特的塊標(biāo)記不能夠被征實(shí)，或者核對總計(jì)在完成接收后在錯(cuò)誤檢測過程中不匹配，該積累設(shè)備確定接收錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生，而停止接收，并再一次監(jiān)測行來等待記錄頭的到來。如果無錯(cuò)誤的停止接收，記錄設(shè)備在顯示部分上顯示接收內(nèi)容。
在上述實(shí)施例的固體半導(dǎo)體元件中，線圈的電磁感應(yīng)被用作外部能量來提供電能而啟動(dòng)該元件。但是，可以使用光作為外部能量。當(dāng)光的反差被轉(zhuǎn)換成為電信號，可以通過光導(dǎo)效應(yīng)利用其阻值隨光輻射而變化的材料(例如光導(dǎo)體)來產(chǎn)生電能。作為光導(dǎo)體，例如使用二元合金/三元合金，如CDS，InSb，Hg0.8Cd0.2Te等，GaAs，Si，Va-Si等。另外，如果使用熱作為電動(dòng)勢，可以通過量子效應(yīng)從材料的輻射能而產(chǎn)生電。
另外，在這個(gè)實(shí)施例中沒有顯示該噴墨記錄設(shè)備的外部。但是，如果使用半透明的蓋子，通過它可以看見內(nèi)部的狀態(tài)，以及使用半透明的墨水容器，使用者可以看見墨水容器內(nèi)的光線。因此，使用者可以輕而易舉的知道“需要更換容器”，并被促使去更換容器。(通常，盡管設(shè)備主體上的按鈕閃爍，但是由于該按鈕執(zhí)行幾種顯示功能，因此使用者難以確定閃爍的按鈕意味著什么)如上所述，根據(jù)本發(fā)明，固體半導(dǎo)體元件被埋入墨水容器的外壁或內(nèi)壁中，以從該外壁或內(nèi)壁暴露，從而它接觸墨水，該固體半導(dǎo)體元件設(shè)有信息獲取部件用于獲取環(huán)境信息，信息保存部件，識(shí)別部件用于比較所獲取的信息和所保護(hù)的信息來作出決定，以及信息交流部件用于顯示所獲取的信息或向外界交流所獲取的信息。因此可以在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上簡單而準(zhǔn)確地把握墨水的狀態(tài)。另外，如果該固體半導(dǎo)體元件被暴露與墨水容器的外部，并且在暴露部分設(shè)有點(diǎn)連接，由于沒有任何東西來阻擋該元件，可以有效地交流墨水信息。并且，該固體半導(dǎo)體元件能夠以非接觸狀態(tài)或與直接設(shè)置在墨水容器支撐部分等中的終端連接而提供其自身的操作能量或交換信號。因此，該固體半導(dǎo)體元件能夠有效的獲取信息例如墨水殘余量，并利用簡單的周圍沒有拉出導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)將該信息向外部交流。在這種情況下，信息獲取部件優(yōu)選設(shè)置在從外壁或內(nèi)壁向固體半導(dǎo)體元件接觸墨水的一側(cè)暴露的部分中，從而可以獲取墨水容器中的信息。
另外，該固體半導(dǎo)體元件設(shè)有交流部件，用于接收來自外部的信號并相應(yīng)所接收的信號獲取信息，來連同所獲取的信息一起，向外部交流所獲取的信息與所保存的信息之間的比較結(jié)果。因此，它也可以與外部設(shè)備雙向交換信息。
例如，如果該元件的啟動(dòng)能量被用作電能，形成了振蕩電路的導(dǎo)電線圈作為外部能量轉(zhuǎn)換部件，來圍繞著該固體半導(dǎo)體元件的外表面纏繞。因此，在導(dǎo)電線圈中通過線圈和外部振蕩電路之間的電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電，由此可以進(jìn)行非接觸狀態(tài)的操作能量供給。
在這種情況中，由于線圈被圍繞元件的外表面纏繞，該線圈感應(yīng)的幅度響應(yīng)于例如墨水容器中的墨水殘余量、墨水濃度和墨水pH而變化。因此，由于該振蕩電路相應(yīng)感應(yīng)中的變化而改變振蕩頻率，因此可以基于改變的振蕩頻率的變化量而監(jiān)測墨水容器中的墨水殘余量。
如上所述，利用本發(fā)明的交流方法，多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在預(yù)定的容器中，在利用該預(yù)定的容器中形成一組的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之中的兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件與多組元件的交流中，進(jìn)行交流，其交流條件對于每一組元件都不同。因此，可以有效的區(qū)分或選擇多對元件之中的一對元件，或在這些元件之中進(jìn)行交流和控制。或者，在預(yù)定容器中設(shè)置的多個(gè)固體半導(dǎo)體元件的每一個(gè)具有用于區(qū)分的信息或存儲(chǔ)器，通過識(shí)別用于區(qū)分的信息或由該存儲(chǔ)器識(shí)別信息而進(jìn)行交流。因此，可以有效的區(qū)分或選擇多對元件之中的一對元件，或在這些元件之中進(jìn)行交流和控制。
另外，利用本發(fā)明的墨水容器，兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在該墨水容器中，該固體半導(dǎo)體元件周圍的環(huán)境信息被通過該兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之間的相互交流而監(jiān)測，來向外界交流環(huán)境信息或顯示該環(huán)境信息。因此，可以簡單地實(shí)時(shí)向例如外部的噴墨記錄設(shè)備交流墨水容器中包括的墨水的信息，容器中的壓力等。這是有利的，例如對于控制容器中負(fù)壓的量來穩(wěn)定噴墨排放，其中負(fù)壓量根據(jù)墨水消耗而隨時(shí)改變。
另外，由于墨水容器具有以非接觸狀態(tài)提供外部能量用于固體半導(dǎo)體元件操作，因此不必使該墨水容器具有電源用于啟動(dòng)該元件，或具有連接導(dǎo)線用于向該元件提供能量。因此，該墨水容器可以用在難以直接向外部設(shè)置導(dǎo)電的部分。
例如，如果該元件的啟動(dòng)能量被用作電能，形成了振蕩電路的導(dǎo)電線圈作為外部能量轉(zhuǎn)換部件，來圍繞著該固體半導(dǎo)體元件的外表面纏繞。因此，在導(dǎo)電線圈中通過線圈和外部振蕩電路之間的電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電，由此可以進(jìn)行非接觸狀態(tài)的操作能量供給。
在這種情況中，由于線圈被圍繞元件的外表面纏繞，該線圈感應(yīng)的幅度響應(yīng)于例如墨水容器中的墨水殘余量、墨水濃度和墨水pH而變化。因此，由于該振蕩電路相應(yīng)于感應(yīng)中的變化而改變振蕩頻率，因此可以基于改變的振蕩頻率的變化量而監(jiān)測墨水容器中的墨水殘余量。
另外，由于該固體半導(dǎo)體元件具有中空部分用于在液體中漂浮，并且其形成使得該元件的重力中心的位置低于該元件的中心。因此，例如，即使安裝記錄頭和該墨水容器，然后該噴墨記錄設(shè)備按序操作，并且墨水在墨水容器中上下左右振動(dòng)，該固體半導(dǎo)體元件也能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測墨水的信息或容器內(nèi)的壓力，同時(shí)穩(wěn)定地漂浮在墨水容器中的墨水內(nèi)。另外，該固體半導(dǎo)體元件將在該元件中形成的上述振動(dòng)電路的線圈保持在相對于外部振蕩電路的線圈來說是穩(wěn)定的位置上，因此在任何時(shí)刻可以進(jìn)行穩(wěn)定的雙向交流。
另外，以下描述關(guān)于在墨水容器中積累的墨水類型的監(jiān)測，作為利用上述固體半導(dǎo)體元件的一種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖47是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的固體半導(dǎo)體元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及與外界信息交換的方框圖。該圖中所示形式的固體半導(dǎo)體元件91被設(shè)有能量轉(zhuǎn)換部件94，用于將從外部A向該元件91以非接觸狀態(tài)提供的作為外部能量的電動(dòng)勢92轉(zhuǎn)換成為電能93，并設(shè)有發(fā)光部件95用于利用能量轉(zhuǎn)換部件94獲取的電能發(fā)光，該固體半導(dǎo)體元件被設(shè)置在墨水容器內(nèi)的墨水中。該發(fā)光部件95由光二極管等構(gòu)成。
另外，作為用于元件操作4而提供的電動(dòng)勢，可以利用電磁感應(yīng)、熱、光、輻射等。另外能量轉(zhuǎn)換部件94和發(fā)光部件95優(yōu)選在元件的表面上或該表面附近形成。
利用這種形式，當(dāng)從外部A向元件91提供電動(dòng)勢92時(shí)，能量轉(zhuǎn)換部件94將該電動(dòng)勢92轉(zhuǎn)換成為電能93，發(fā)光部件95利用電能93發(fā)出光線96。從發(fā)光部件95發(fā)出的光線96的強(qiáng)度被外部B檢測。
另外，作為提供外部能量的方法，在回收位置、返回位置、盒、記錄頭等用于噴墨記錄設(shè)備中的類似物中提供用于向元件供給電動(dòng)勢作為外部能量部件是足夠的。除此之外，如果使用具有提供電動(dòng)勢的部件的設(shè)備，可以發(fā)現(xiàn)墨水容器內(nèi)墨水的轉(zhuǎn)臺(tái)，而無需噴墨記錄設(shè)備，如果它被用于例如工廠或銷售商店中，就可以進(jìn)行檢驗(yàn)等(質(zhì)量認(rèn)征)。
圖48是利用本發(fā)明的固體半導(dǎo)體元件的墨水容器的示意圖。在該圖中所示的固體半導(dǎo)體元件1526漂浮在墨水容器1521內(nèi)的原料墨水1522的液體平面附近。由于電磁感應(yīng)的電動(dòng)勢被墨水容器1521外部的外部振蕩電路(未顯示)而感應(yīng)，設(shè)置在固體半導(dǎo)體元件1526表面附近的光二極管被驅(qū)動(dòng)，由此固體半導(dǎo)體元件1526發(fā)光。光透過墨水1522，并被墨水容器1521外的光傳感器1550接收。
圖49表示代表墨水(黃、品、青和黑)的吸收波長。從圖49中可以看出，黃、品、青和黑中每一種顏色的墨水具有分散在300-700nm波長段的吸收系數(shù)峰值。每一種顏色墨水的吸收系數(shù)峰值對于黃色來說約為390nm，品色約為500nm，黑色約為590nm，青色約為620nm。因此，包括300-700nm波長范圍內(nèi)的光從固體半導(dǎo)體元件發(fā)出，透過墨水并被墨水容器外的光傳感器550(見圖40)接收，來檢測光的哪一個(gè)波長被吸收得最多。因此，可以確定上述顔色中哪一種顏色是光透過墨水的墨水顏色。
另外，從圖49中可以看出，黃、品、青和黑中每一種顏色的墨水在500nm的波長具有彼此明顯不同的吸收系數(shù)。在在500nm的波長每一種顔色的墨水的吸收系數(shù)對于品色來說是約為80％，黑色約為50％，黃色約為20％，青色約為5％。因此，通過檢測光透過墨水的強(qiáng)度相對于固體半導(dǎo)體元件發(fā)出的光的強(qiáng)度的比例關(guān)于波長500nm的光可以確定，上述顏色中的哪一種是光透過墨水的墨水的顏色。
另外，在上述任何一種情況中，可以在不同的墨水容器中設(shè)置一種固體半導(dǎo)體元件，來識(shí)別多種墨水類型。
另外，在噴墨記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)使得多個(gè)墨水容器中的每一個(gè)根據(jù)每一個(gè)墨水容器中所容納的墨水類型而安裝在預(yù)定位置，可以設(shè)置部件來當(dāng)光傳感器550接收透過墨水容器內(nèi)的墨水的光而檢測到墨水容器安裝到不恰當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)向使用者發(fā)出警告。作為這種情況中的警告部件可以使用發(fā)光部件例如燈，發(fā)聲部件例如蜂鳴器等。通過警告部件所給出的警告，使用者可以知道墨水容器安裝在錯(cuò)誤位置，因此可以將墨水容器再一次安裝在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 或者，在這種噴墨記錄設(shè)備中，可以設(shè)有控制部件，當(dāng)其通過光傳感器接收透過墨水容器中的墨水的光檢測到墨水容器安裝在不適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，根據(jù)墨水的類型來控制記錄頭，其中從安裝好的墨水容器中向該記錄頭提供墨水。利用這種控制部件，由于即使使用者將墨水容器安裝在錯(cuò)誤的位置上時(shí)適當(dāng)?shù)挠跋裼涗浺彩亲詣?dòng)進(jìn)行的，因此使用者不需要特別注意墨水容器的安裝位置。
如上所述，在本發(fā)明中，固體半導(dǎo)體元件具有用于將外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同類型能量的能量轉(zhuǎn)換部件于通過由該能量轉(zhuǎn)換部件所轉(zhuǎn)換的能量而發(fā)光的發(fā)光部件。因此可以使從固體半導(dǎo)體元件中發(fā)出的光透過墨水，并且檢測透過的光在一定波長內(nèi)的強(qiáng)度，由此識(shí)別出墨水的類型。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的基礎(chǔ)上可以作出本發(fā)明的許多明顯的寬范圍的不同實(shí)施例，可以理解本發(fā)明并不局限于其特定的實(shí)施例，除非如所附權(quán)利要求所限定的。
權(quán)利要求
1.一種利用多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件與多組元件交流的方法，所述多個(gè)固體半導(dǎo)體元件設(shè)置在形成一個(gè)組的預(yù)定容器中，其中所述多個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括用于獲取信息的信息獲取部件；用于顯示或交流由信息獲取部件獲取的信息的信息交流部件；以及用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于操縱信息獲取部件和信息交流部件的能量的能量轉(zhuǎn)換部件，其中交流是以對每一個(gè)所述元件組不同的交流條件進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的交流方法，其中所述固體半導(dǎo)體元件包括識(shí)別部件，用于基于從所述信息獲取部件獲取的信息和提前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表進(jìn)行確定；信息交流部件，用于顯示或交流由所述識(shí)別部件確定的信息；能量轉(zhuǎn)換部件，用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換成為不同于該外部能量的用于操縱所述信息獲取部件、所述識(shí)別部件和所述信息交流部件的能量。
3.如權(quán)利要求1所述的交流方法，其中每一個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有用于辨別的信息或存儲(chǔ)器，通過識(shí)別出用于辨別的信息或由存儲(chǔ)器辨認(rèn)信息來進(jìn)行所述交流。
4.一種用于容納墨水的墨水容器，其中所述墨水容器包括兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，每個(gè)固體半導(dǎo)體元件包括能量轉(zhuǎn)換部件，用于將來自外部的能量轉(zhuǎn)換為不同類型的能量；接收部件，用于接收外界的信號；信息存儲(chǔ)部件，用于存儲(chǔ)信息；信息交流部件，用于顯示所述信息存儲(chǔ)部件的信息或響應(yīng)由所述接收部件接收的信號交流信息，其中所述接收部件、所述信息存儲(chǔ)部件、和所述信息交流部件具有兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件，它們被所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的能量啟動(dòng)，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有檢測所述固體半導(dǎo)體元件周圍環(huán)境信息的功能，以便向外界交流所述環(huán)境信息或通過彼此交流來顯示所述環(huán)境信息。
5.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件包括信息獲取部件，用于進(jìn)一步獲取外界的環(huán)境信息；信息存儲(chǔ)部件，用于存儲(chǔ)要和由所述信息獲取部件獲取的信息進(jìn)行比較的信息；以及識(shí)別部件，用于將由所述信息獲取部件獲取的信息與所述信息存儲(chǔ)部件存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較，以便確定交流信息的必要性，其中如果所述識(shí)別部件確定有必要交流信息時(shí)，所述信息交流部件在外部或向外界顯示或交流由所述信息獲取部件獲取的信息。
6.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的所述信息交流部件也在其他固體半導(dǎo)體元件上或向其他固體半導(dǎo)體元件顯示或交流信息。
7.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的所述接收部件也接收來自其他固體半導(dǎo)體元件的信號。
8.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的至少一個(gè)具有向其他固體半導(dǎo)體元件給出電動(dòng)勢的功能。
9.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中要被所述固體半導(dǎo)體元件的所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的外界能量以非接觸狀態(tài)提供。
10.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中被所述固體半導(dǎo)體元件的所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的能量是電能。
11.如權(quán)利要求10所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的所述信息交流部件將由所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的電能轉(zhuǎn)換成為用于顯示信息或向外界交流信息的能量的電場、光、波形、顏色、電波或聲音。
12.如權(quán)利要求10所述的墨水容器，其中要被所述固體半導(dǎo)體元件的所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的外界能量是通過電磁感應(yīng)、熱、光或輻射產(chǎn)生的電動(dòng)勢。
13.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的所述能量轉(zhuǎn)換部件具有導(dǎo)電線圈和振蕩電路，該導(dǎo)電線圈用于通過一個(gè)外部振蕩電路和該導(dǎo)電線圈之間的電磁感應(yīng)產(chǎn)生電能。
14.如權(quán)利要求13所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的所述導(dǎo)電線圈繞制在所述固體半導(dǎo)體元件的外表面。
15.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件還包括浮力產(chǎn)生部件，用于利用由所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的能量生成浮力。
16.如權(quán)利要求15所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件具有中空部分，用于在液體平面上的預(yù)定位置或在液體中漂浮。
17.如權(quán)利要求16所述的墨水容器，其中漂浮在液體中的所述固體半導(dǎo)體元件的重力中心的位置低于所述元件的中心，并且所述固體半導(dǎo)體元件穩(wěn)定搖動(dòng)，而不會(huì)在所述固體半導(dǎo)體元件漂浮于其上的液體中旋轉(zhuǎn)。
18.如權(quán)利要求17所述的墨水容器，其中所述固體半導(dǎo)體元件的定傾中心始終位于比所述固體半導(dǎo)體元件重力中心高的部分中。
19.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件在某些情況下與所述墨水容器中的墨水接觸，或者在另一些情況下不與所述墨水接觸。
20.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件具有通過接收能量和來自外部的信號，而在墨水液體平面上、穿過噴射端口和在墨水中移動(dòng)的功能。
21.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件中的至少一個(gè)具有在所述墨水容器中移動(dòng)的功能，其他固體半導(dǎo)體元件被固定于負(fù)壓腔或所述墨水容器的底表面，該負(fù)壓腔具有負(fù)壓產(chǎn)生部件，用于在所述墨水容器中的液體中產(chǎn)生負(fù)壓。
22.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件處于始終在各固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流的狀態(tài)，或者處于根據(jù)必要性在各固體半導(dǎo)體元件之間進(jìn)行交流的狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求4所述的墨水容器，其中所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件也可以彼此相結(jié)合，由此所述固體半導(dǎo)體元件具有新功能。
24.一種安裝了如權(quán)利要求4-23中任一項(xiàng)所述的墨水容器的噴墨記錄設(shè)備。
25.如權(quán)利要求24所述的噴墨記錄設(shè)備，包括用于向所述墨水容器中的所述固體半導(dǎo)體元件提供電動(dòng)勢作為將被所述能量轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換的外部能量。
26.如權(quán)利要求25所述的噴墨記錄設(shè)備，其中所述電動(dòng)勢是電磁感應(yīng)、熱、光或輻射。
27.如權(quán)利要求26所述的噴墨記錄設(shè)備，其中當(dāng)所述電動(dòng)勢被提供給所述多個(gè)固體半導(dǎo)體元件時(shí)，所述電動(dòng)勢被首先從外部提供給所述兩個(gè)或多個(gè)固體半導(dǎo)體元件之中的主固體半導(dǎo)體元件，然后從所述主固體半導(dǎo)體元件提供給其他固體半導(dǎo)體元件，或者所述電動(dòng)勢被直接從外部提供給所述多個(gè)固體半導(dǎo)體元件。
28.如權(quán)利要求24所述的噴墨記錄設(shè)備，還包括用于從所述固體半導(dǎo)體元件接收交流的部件。
全文摘要
提供一種墨水容器，它能夠有效地進(jìn)行墨水容器內(nèi)信息的檢測，例如墨水容器中的墨水殘余量，它的結(jié)構(gòu)簡單，不必設(shè)置導(dǎo)線等，一種固體半導(dǎo)體元件，設(shè)有獲取單元，用于獲取外界的環(huán)境信息；信息存儲(chǔ)單元；識(shí)別部件，用于將所獲取的信息和所存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較而進(jìn)行確定；以及信息交流單元，用于顯示所獲取的信息或向外界交流所獲取的信息，該固體半導(dǎo)體元件被埋入墨水容器的外壁，從而該固體半導(dǎo)體元件從該外壁暴露于墨水容器的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。
文檔編號B41J2/195GK1506223SQ2003101164
公開日2004年6月23日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月16日
發(fā)明者望月無我, 齊藤一郎, 石永博之, 今仲良行, 久保田雅彥, 井上良二, 山口孝明, 之, 二, 明, 行, 郎, 雅彥 申請人:佳能株式會(huì)社