(57)【要約】本開示にしたがう１例において液位検出装置が説明される。該装置は、台と該台上に配置された液位検出インターフェースを備えている。該液位検出インターフェースは、少なくとも１：５０のアスペクト比を有している。１以上の液位検出要素が、該液位検出インターフェース上に配置されている。該１以上の液位検出要素は、液体容器内の液位を検出する。該液位検出装置はまた、該１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための電気的相互接続部を備えている。【選択図】図２０
2019514014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液位センサであって、
台と、
前記台上に配置された、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースと、
前記液位検出インターフェース上に配置された、液体容器内の液位を検出するための１以上の液位検出要素と、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための電気的相互接続部
を備える液位センサ。
【請求項２】
前記流体がインクである、請求項１のセンサ。
【請求項３】
液体容器内に配置される請求項１のセンサ。
【請求項４】
前記１以上の液位検出要素は、熱式液位検出要素である、請求項１のセンサ。
【請求項５】
前記１以上の液位検出要素は、インピーダンス式液位検出要素である、請求項１のセンサ。
【請求項６】
前記台のくぼみ内に配置される請求項１のセンサ。
【請求項７】
８０個より多くの液位検出要素が、液位検出インターフェースの１インチ当たりに配置される、請求項１のセンサ。
【請求項８】
液位センサを形成する方法であって、
高アスペクト比の液位検出インターフェースを台に取り付けるステップであって、１以上の液位検出要素が該液位検出インターフェース上に配置されており、該高アスペクト比の液位検出インターフェースは前記台のくぼみ内に配置される、ステップと、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための駆動装置を前記台に取り付けるステップと、
前記１以上の液位検出要素を、前記高アスペクト比の液位検出インターフェースを介して前記駆動装置に電気的に結合するステップ
を含む方法。
【請求項９】
前記くぼみの深さは、前記高アスペクト比の液位検出インターフェースの厚さと少なくとも同程度である、請求項８の方法。
【請求項１０】
液位センサであって、
液位検出インターフェースと電気的相互接続部とを電気的に接続し、及び、該液位検出インターフェースを機械的に保護するための台と、
前記台のくぼみ内に配置された、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースと、
前記液位検出インターフェース上に配置された、液体容器内の液位を検出するための１以上の液位検出要素と、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを前記電気的相互接続部へと出力するための駆動装置と、
前記液位検出インターフェースと前記駆動装置との間の接続部の上に配置された封入剤と、
前記駆動装置から収集されたデータを出力するための前記電気的相互接続部と、
前記液位センサを、該液位センサが挿入されている液体容器に対して密封するためのカラー
を備える液位センサ。
【請求項１１】
前記液位検出インターフェースの幅は、２２０マイクロメートルよりも小さい、請求項１０のセンサ。
【請求項１２】
前記駆動装置は、前記液位センサが挿入されている前記液体容器の真正を確かめることができる、請求項１０のセンサ。
【請求項１３】
前記液位検出インターフェースは、種々のタイプの検出要素を支持する、請求項１０のセンサ。
【請求項１４】
複数の液位検出インターフェースをさらに備え、それぞれの液位検出インターフェースは異なる特性を有することからなる、請求項１０のセンサ。
【請求項１５】
前記複数の液位検出インターフェースは、異なる密度の液位検出要素を有する、請求項１４のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
液体容器は、種々のタイプの液体を収容するために使用される。たとえば、印刷システムでは、プリントカートリッジは、多量のインクなどの印刷液体（ないし印刷流体）を保持する。貯蔵部からのインクまたはその他の印刷液体は、紙などの印刷媒体上に印刷液体を配置するプリントヘッドに供給される。印刷液体が印刷媒体上に配置されるにつれて、印刷液体は液体貯蔵部から失われていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】（補充可能性あり）
【図面の簡単な説明】
【０００３】
添付の図面は、本明細書に記載されている原理の種々の例を示しており、本明細書の一部である。図示の例は、単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【図１Ａ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位検出インターフェースの一部分の図である。
【図１Ｂ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位検出インターフェースの一部分の図である。
【図２】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位を決定するための方法のフローチャートである。
【図３】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位検出システムの図である。
【図４】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図３の液位検出システムを備える液体供給システムの図である。
【図５】本明細書に記載されている原理の別の例にしたがう、図３の液位検出システムを備える液体供給システムの図である。
【図６】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの液位検出インターフェースの一部分の図である。
【図７】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図６の液位センサの回路図である。
【図８】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図６の液位検出インターフェースの断面図である。
【図９Ａ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図６の液位センサの部分正面図であり、ヒーターのパルス駆動によって生じる例示的な熱スパイクを示している。
【図９Ｂ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、別の液位センサの部分正面図であり、ヒーターのパルス駆動によって生じる例示的な熱スパイクを示している。
【図９Ｃ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図９Ｂの液位センサの断面図であり、ヒーターのパルス駆動によって生じる例示的な熱スパイクを示している。
【図１０】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、ヒーターインパルスに対する、検出された異なる経時的な温度応答を示すグラフである。
【図１１】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの図である。
【図１２】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図１１の液位センサの一部分の拡大図である。
【図１３】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの斜視図（ないし透視図）である。
【図１４】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの正面図である。
【図１５】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図１４の液位センサの側面図である。
【図１６】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサを形成する方法のフローチャートである。
【図１７】本明細書に記載されている原理の１例にしたがうパネルの正面図であり、該パネル上に、分離（シンギュレーション）の前の複数の液位センサが形成されている。
【図１８Ａ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの形成中における該液位センサの形成状態を示す側面図である。
【図１８Ｂ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの形成中における該液位センサの形成状態を示す側面図である。
【図１８Ｃ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの形成中における該液位センサの形成状態を示す側面図である。
【図１８Ｄ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの形成中における該液位センサの形成状態を示す側面図である。
【図１８Ｅ】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの形成中における該液位センサの形成状態を示す側面図である。
【図１９】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの上面図である。
【図２０】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの等角図である。
【図２１】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図２０の液位センサの断面図である。
【図２２】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサを形成する方法のフローチャートである。
【図２３】本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの上面図である。
【０００４】
図面を通じて、同じ参照番号は類似するが必ずしも同じではない要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
液体容器は種々のタイプの液体（ないし流体）を保持するために使用される。たとえば、印刷システムでは、インクカートリッジは、多量のインクを格納している。このインクは、印刷媒体に配置するためにプリントヘッドに送られて、該印刷媒体にテキストや画像を形成する。
【０００６】
印刷液体が印刷媒体上に配置されるにつれて、液体容器から印刷液体が失われていく。液体容器が空（から）のときに印刷動作の実行を試みると、印刷装置、プリントヘッド、または該容器自体が損傷する可能性がある。さらに、該容器内の液体の量が少ない状態で印刷が実行されると、印刷品質が悪化する可能性がある。さらに、液体容器から液体が使い果たされていて、消費者が十分に準備できていない場合には、たとえば追加の液体容器を購入しなければならず、消費者には不便でありうる。このような消費者の不便さは、該容器の製造者による顧客の不満及び利益の損失を招きうる。
【０００７】
したがって、液体容器内の液体の量を検出するために液位センサを使用することができる。そのようなセンサは、液位（ある基準からの液面の高さ。液体レベルともいう）に関する有益で正確な情報を提供するために液体容器内の液位を示し、印刷システムの場合には、該センサを、インク容器内の現在のインクレベルを得て、どれだけの印刷を実行できるかを推定するために使用することができる。
【０００８】
そのような液位センサは、液体の量を示すのに有用でありうるが、いくつかの特性は、液位を正確に示すセンサ能力を低下させる。たとえば、いくつかのセンサは、低分解能のアナログ液位検出だけが可能であり、より効率が低い液位検出方法をサポートする。さらに、ある体積部内の液位を検出するために現在使用されている多くの装置は、比較的複雑で製造するには高価なものでありうる。たとえば、いくつかの液位検出装置は、高価な構成部品及び高価な材料を使用し、さらに、専用の複雑な製造プロセスを必要とする。
【０００９】
本明細書は、製造コストがより安価な種々の例示的な液位センサを記述している。後述するように、いくつかの例では、開示されている液位センサは、広範囲の抵抗温度係数を有する材料の使用を容易にする。いくつかの例では、開示されている液位センサは、一般により高価な耐腐食性材料を使用することなく、他の腐食性液体の液位を検出することができる。具体的には、本明細書に開示されている液位センサは、幅が２２０マイクロメートルより小さい（幅が）狭い液位検出インターフェースを実装している。該幅が狭い液位検出インターフェースの上に、液位を検出する液位検出要素が配置されている。
【００１０】
具体的には、本明細書は、液位センサを記述している。該液位センサは台を備えている。液位検出インターフェースは該台上に配置され、該液位検出インターフェースは少なくとも１：５０のアスペクト比（縦横比）を有している。１以上の液位検出要素が、該液位検出インターフェース上に配置されている。該１以上の液位検出要素は、液体容器内の（液体の）液位を検出する。電気的相互接続部が、該１以上の検出要素から収集されたデータを出力する。
【００１１】
本明細書はまた、液位センサを形成する方法を記述している。該方法において、高アスペクト比の液位検出インターフェースが台に取り付けられる。該高アスペクト比の液位検出インターフェースは該台のくぼみ（たとえば凹部）内に配置される。該液位検出インターフェース上には１以上の液位検出要素が配置されている（または、該液位検出インターフェースは、該インターフェース上に配置された１以上の液位検出要素を有している）。駆動装置が該台に取り付けられる。該駆動装置は、該１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力する。該１以上の液位検出要素は、該高アスペクト比の液位検出インターフェースを介して、該駆動装置に電気的に結合される。
【００１２】
別の例では、台を備える液位センサが記述されており、該台は、１以上の液位検出要素と電気的相互接続部とを電気的に接続し、及び該１以上の液位検出要素が配置されている液位検出インターフェースを機械的に保護する。該液位センサはまた、該台のくぼみ内に配置された液位検出インターフェースを備えている。該液位検出インターフェースは少なくとも１：５０のアスペクト比を有しており、これは、該液位検出インターフェースがその幅よりも少なくとも５０倍長いことを意味する。１以上の液位検出要素が、該液位検出インターフェース上に配置されて、液体容器内の液位を検出する。該液位センサの駆動装置が、該１以上の液位検出要素から収集されたデータを電気的相互接続部へと出力する。封入剤が、該液位検出インターフェースと該駆動装置の間の接続部の上に（または該接続部を覆って）配置される。電気的相互接続部は、該駆動装置から収集されたデータを出力し、カラーが、該液位センサを、該液位センサが挿入されている液体容器に対して密閉（シール）する。
【００１３】
１例では、液位を検出するためにそのようなセンサを使用することは、１）低コスト、大容量、及び単純な製造プロセスをもたらし、２）小さな液位検出インターフェースを保護し、３）高分解能で高性能の液位検出プラットフォームを提供し、４）液位を検出するための複数のプロセスをサポートし、及び５）向上した性能に起因して顧客満足度を高めることになる。しかしながら、本明細書に開示されている装置は、いくつかの技術分野における他の問題及び欠陥に対処できることが考慮されている。
【００１４】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されている「アスペクト比」という用語は、構成要素の長さに対する幅の比（幅対長さの比）を意味する。たとえば、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースは、該液位検出インターフェースの長さが、該液位検出インターフェースの幅の少なくとも５０倍であることを示している。
【００１５】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲で使用されている「１以上の」（もしくは「いくつかの」）という用語またはこれに類似する用語は、１を含む無限数までの任意の正の数として広く解釈されるべきことが意図されている。
【００１６】
以下の記述では、説明目的で、本システム及び本方法を十分に理解できるようにするために多くの特定の細部が説明されている。しかしながら、当業者には、それらの特定の細部なくして、本装置、本システム、及び本方法を実施できることは明らかであろう。本明細書で使用されている「例示的な」という用語またはこれに類似する用語は、その例に関連して記述されている特定の特徴、構造、または特性が、記述されているとおりのものとして含まれるが、他の例には含まれない場合があることを示している。
【００１７】
図１Ａは、液位センサ用の例示的な液位検出インターフェース２４を示している。液位検出インターフェース２４は、体積部４０内の液体４２と相互作用して、体積部４０内の液体４２の現在のレベル（すなわち現在の液位）を示す信号を出力する。かかる信号を処理して、体積部４０内の液体４２の液位が決定される。液位検出インターフェース２４は、体積部４０内の液体４２の液位を低コストで検出するのを容易にする。
【００１８】
図１に概略的に示されているように、液位検出インターフェース２４は、ストリップ２６、各ヒーター３０からなる一連のヒーター２８、各センサ３４からなる一連のセンサ３２を備えている。ストリップ２６は、液体４２を収容している体積部４０内に伸びる（浸入する）ことができる細長いストリップである（または該ストリップから構成される）。ストリップ２６は、液体４２が存在するときに、ヒーター３０及びセンサ３４のサブセット（一部）が液体４２中に沈められるように、ヒーター３０及びセンサ３４を支持する。
【００１９】
１例では、ストリップ２６は、ストリップ２６の部分、それらの部分によって支持されているヒーター３０及びセンサ３４が、液体４２中に沈められているときに、液体４２によって完全に囲まれるように（一番上からまたは一番下から）支持される。別の例では、ストリップ２６は、体積部４０の１つの側面に隣接するストリップ２６の１つの面が液体４２に対向しないように、体積部４０の該側面に沿って支持される。１例では、ストリップ２６は、細長い長方形（矩形）の実質的に平坦な断面を有している。別の例では、ストリップ２６は、それとは異なる多角形の断面、円形の断面、または卵形（ないし楕円形）の断面を有している。
【００２０】
ヒーター３０は、ストリップ２６の長さ方向に沿って隔置された個々の発熱体（加熱素子）である。ヒーター３０の各々は、個々のヒーターによって放出される熱を関連するセンサ３４が検出できるように、センサ３４の十分近くに配置されている。１例では、各ヒーター３０は、他のヒーター３０と独立に熱を放出するように、それぞれ独立に作動可能である。１例では、各ヒーター３０は（電気）抵抗器である。１例では、各ヒーター３０は、少なくとも１０μs（マイクロ秒）の間持続する少なくとも１０ｍＷ（ミリワット）の電力を有する熱パルスを放出することができる。
【００２１】
図示の例では、ヒーター３０は、熱を放出するために使用され、温度センサとしては機能しない。その結果、各ヒーター３０を、様々な抵抗温度係数を有する様々な電気抵抗材料から構成することができる。抵抗器を、その抵抗温度係数すなわちＴＣＲによって特徴付けることができる。ＴＣＲは、周囲温度の関数としての抵抗器の抵抗値の変化である。ＴＣＲを、ppm／℃（parts per million per centigradedegree）の単位で表すことができる。抵抗温度係数は次のように計算される。
抵抗温度係数：ＴＣＲ＝（Ｒ２−Ｒ１）ｅ−６／（Ｒ１×（Ｔ２−Ｔ１））
ここで、ＴＣＲの単位はppm／℃であり、Ｒ１は室温におけるオーム単位の抵抗値であり、Ｒ２は動作温度におけるオーム単位の抵抗値である。Ｔ１は℃単位の室温であり、Ｔ２は℃単位の動作温度である。
【００２２】
ヒーター３０は温度センサ３４とは別個の異なるものであるので、ヒーター３０を形成するためのウェーハ製造プロセスにおいて様々な薄膜材料の選択肢がある。１例では、各ヒーター３０は、比較的高い単位面積当たりの熱放散（熱損失）、比較的高い温度安定度（ＴＣＲ＜１０００ppm／℃）、及び、周囲の媒体及び熱センサに対する熱発生の密接な結合（intimatecoupling）を有する。適切な材料は、いくつか例を挙げれば、タンタルやタンタルの合金、並びにタングステンやタングステンの合金といった耐火金属及びそれらの金属の合金でありうるが、ドープされたシリコンやドープされたポリシリコンなどの他の熱放散デバイス（放熱デバイス）を使用することもできる。
【００２３】
センサ３４を、ストリップ２６の長さ方向に沿って隔置された個々の検出素子とすることができる。各センサ３４は、センサ３４が、関連するまたは対応するヒーター３０からの熱の伝達を検出しまたは該熱の伝達に応答することができるように、対応するヒーター３０の十分近くに配置されている。各センサ３４は、特定のセンサ３４に伝達される、関連するヒーター３０からの熱のパルスの結果として生じかつ該パルスに対応する熱の量（熱量）を示すかまたは反映する信号を出力する。関連するセンサ３４に伝達される熱量は、該熱がセンサ３４に到達する前に通った媒体に依存して変わるであろう。たとえば、液体は、空気よりも熱容量が大きいので、液体は、センサ３４によって検出される温度を低くするだろう。その結果、センサ３４からの信号間の違いは、体積部４０内の液体４２の液位を示す。
【００２４】
１例では、各センサ３４は、特徴的な温度応答を有するダイオードである。たとえば、１例では、各センサ３４は、ＰＮ接合ダイオードから構成される。他の例では、他のダイオードを使用することができ、または、他の温度センサを使用することができる。
【００２５】
図示の例では、ヒーター３０及びセンサ３４は、ストリップ２６の長さ方向に沿って互いに交互に入りこむすなわちインターリーブされるように、ストリップ２６によって支持されている。本開示では、ヒーター３０及び／もしくはセンサ３４及びストリップ２６に関して「支持する」または「支持される」という用語は、ストリップ２６、ヒーター３０及びセンサ３４が連結された一つのユニットを形成するように、ヒーター３０及び／又はセンサ３４がストリップ２６によって保持（ないし支持）されることを意味する。そのようなヒーター３０及びセンサ３４を、ストリップ２６の外面または内部において支持することができる。本開示では、（２つのアイテム（要素）が）「交互に入りこむ」または「インターリーブされる」という用語は、２つのアイテム（要素）が交互に配置されることを意味する。たとえば、交互に入りこんだヒーター３０とセンサ３４は、第１のヒーター、該第１のヒーターの後に配置された第１のセンサ、該第１のセンサの後に配置された第２のヒーター、該第２のヒーターの後に配置された第２のセンサなどを含むことができる。
【００２６】
１例では、個々のヒーター３０は、該個々のヒーター３０に近接した複数のセンサ３４によって検出される熱パルス（熱のパルス）を放出することができる。１例では、各センサ３４は、個々のヒーター３０から２０μｍ以下の距離だけ離れている。１例では、ストリップ２６に沿ったセンサ３４の最小の一次元密度は、１インチ当たり少なくとも８０個のセンサ３４（１センチメートル当たり少なくとも４０個のセンサ３４）である。いくつかの例では、ストリップ２６に沿って１インチ当たり少なくとも１００個のセンサ３４が存在しうる。該一次元密度は、ストリップ２６の長さ方向の測定単位当たりに１以上のセンサ３４を含んでおり（ストリップ２６の該一次元方向の寸法はさまざまな深さまで伸びる（到達する））、液位検出インターフェース２４の深さすなわち液位の検出分解能を決定する。他の例では、センサ３４は、ストリップ２６に沿った別の一次元密度を有している。たとえば、別の例では、ストリプ２６に沿ったセンサ３４の一次元密度は、１インチ当たり少なくとも１０個のセンサである。他の例では、ストリップ２６に沿ったセンサ３４の一次元密度は、１インチ当たり約１０００個のセンサ（１センチメートル当たり約４００個のセンサ）かそれより大きいものでありうる。
【００２７】
いくつかの例では、垂直方向（すなわち縦方向）１センチメートルまたは１インチ当たりのセンサ３４の垂直方向の密度すなわち数は、ストリップ２６の垂直方向すなわち長手方向の長さに沿って変わりうる。図１Ｂは、センサ３４の主要寸法すなわち長さに沿ったセンサ３４の密度が異なる例示的なセンサストリップ１２６を示している。図示の例では、センサストリップ１２６は、垂直方向の高さすなわち深さに沿った領域においてセンサ３４の密度がより大きく、これによって、深さ分解能がより高いことによる利益が得られうる。図示の例では、センサストリップ１２６は、センサ３４の第１の密度を有する下側部分１２７と、センサ３４の第２の密度を有する上側部分１２９を有しており、該第２の密度は該第１の密度よりも小さい。かかる例では、センサストリップ１２６は、体積部４０内の液体４２の液位が空の状態に近づくにつれて、より高い精度すなわち分解能をもたらす。１例では、下側部分１２７は、１センチメートル当たり少なくとも４０個のセンサ３４という密度を有し、一方、上側部分１２９は、１センチメートル当たり１０個よりも少ないセンサという密度を有しており、１例では、上側部分１２９は、１センチメートル当たり４個のセンサ３４という密度を有している。さらに別の例では、代替的に、センサストリップ１２６の上側部分または中間部分が、センサストリップ１２６の他の部分に比べて大きなセンサ密度を有することができる。
【００２８】
各ヒーター３０及び各センサ３４は、コントローラの制御下で選択的に作動可能である。１例では、該コントローラは、ストリップ２６の一部であるか、またはストリップ２６によって保持される。別の例では、該コントローラは、ストリップ２６上のヒーター３０に電気的に接続されたリモートコントローラ（遠隔制御装置）である。１例では、液位検出インターフェース２４は、該コントローラとは別個の構成要素であり、これによって、液位検出インターフェース２４の取り替えを容易にし、または、別個のコントローラによる複数の液位検出インターフェース２４の制御を容易にしている。
【００２９】
図２は、体積部４０内の液体４２の液位を検出して決定するために、液位検出インターフェース２４などの液位検出インターフェースを用いて実行することができる方法１００のフローチャートである。ブロック１０２に示されているように、制御信号をヒーター３０に送って、熱パルスを放出するように、ヒーター３０のサブセット（一部）または各ヒーター３０をオン／オフさせる。１例では、ヒーター３０を順次に作動させ（すなわちオンにし）及びオフにして（すなわち、一定時間オンにした後にオフにするようにパルス駆動して）、熱パルスが順次に放出されるように、制御信号をヒーター３０に送る。１例では、ヒーター３０は、一定の順番で、たとえば、ストリップ２６に沿って一番上から一番下まで順に、またはストリップ２６に沿って一番下から一番上まで順に、順次（ないし連続的に）オン及びオフされる。
【００３０】
別の例では、ヒーター３０は、探索処理に基づいて作動され、この場合、該コントローラは、体積部４０内の液体４２の液位を決定するためにパルス駆動されるヒーター３０の全作動時間または総数を低減するために、最初にパルス駆動すべきヒーター３０を特定する。１例では、どのヒーター３０を最初にパルス駆動するかの特定は履歴データに基づく。たとえば、該コントローラは、最後に検出された体積部４０内の液体４２の液位に関するデータを得るために記憶装置を調べて、該最後に検出された液体４２の液位に最も近い（１以上の）ヒーター３０よりも該最後に検出された液位からより離れたところにある他のヒーター３０をパルス駆動する前に、該最も近いヒーター３０をパルス駆動する。
【００３１】
別の例では、該コントローラは、得られた最後に検出された液体４２の液位に基づいて体積部４０内の液体４２の現在の液位を予測して、該予測された現在の液位に近接した（または該現在の液位に一番近い）ヒーター３０をパルス駆動し、該近接した（または該現在の液位に一番近い）ヒーター３０よりも該予測された現在の液位から離れたところにある他のヒーター３０をパルス駆動しない。１例では、液体４２の該予測された現在の液位は、最後に検出された液体４２の液位、及び液体４２の液位を最後に検出してからの時間の経過に基づく。別の例では、液体４２の該予測された現在の液位は、最後に検出された液体４２の液位、及び液体４２の消費（ないし消費量）すなわち体積部４０からの液体４２の排出（ないし排出量）を示すデータに基づく。たとえば、液位検出インターフェース２４がインク供給源内のインクの体積を検出する状況では、液体４２の該予測された現在の液位を、最後に検出された液体４２の液位、及び該インクなどを使って印刷した頁数などのデータに基づくものとすることができる。
【００３２】
さらに別の例では、ヒーター３０を順次にパルス駆動することができ、この場合、体積部４０の深さ方向の範囲の中心に近接した（または該中心に一番近い）ヒーター３０が最初にパルス駆動され、他のヒーター３０は、体積部４０の深さ方向の範囲の該中心からの距離に基づく順番でパルス駆動される。さらに別の例では、ヒーター３０のサブセット（一部）が同時にパルス駆動される。たとえば、第１のヒーターと第２のヒーターを同時にパルス駆動することができ、この場合、該第１のヒーターと該第２のヒーターは、該第１のヒーターによって放出された熱が、該第２のヒーターからの熱の伝達を検出することが意図されているセンサ３４に伝達されない（すなわち該熱が該センサに到達しない）ように、ストリップ２６に沿って互いから十分な距離だけ離れている。ヒーター３０を同時にパルス駆動することによって、体積部４０内の液体４２の液位を決定するための総時間を短くすることができる。
【００３３】
１例では、各熱パルスは、少なくとも１０μs（マイクロ秒）の持続時間及び少なくとも１０ｍＷ（ミリワット）の電力を有する。１例では、各熱パルスは、１μs以上１００μs以下の範囲内の持続時間または１μs以上１ミリ秒以下の範囲内の持続時間を有している。１例では、各熱パルスは、少なくとも１０ｍＷ以上１０Ｗ以下の範囲内の電力を有している。
【００３４】
図２のブロック１０４に示されているように、放出されたパルス毎に、関連するセンサ３４が、関連するヒーター３０から該関連するセンサ３４への熱の伝達（または該センサ３４に伝達された熱量）を検出する。１例では、各センサ３４は、関連するヒーター３０から熱パルスが放出されてから所定時間後に作動させられる（すなわちオンにされまたはポーリングされる）。該所定時間を、該パルスの開始、または該パルスの終了、または、該パルスのタイミングに関連する何らかの他の時間値に基づくものとすることができる。１例では、各センサ３４は、関連するヒーター３０からの熱パルスの終了から少なくとも１０μs後に開始する該関連するヒーター３０から伝達される熱を検出する。１例では、各センサ３４は、関連するヒーター３０からの熱パルスの終了から１０００μs後に開始する該関連するヒーター３０から伝達される熱を検出する。別の例では、各センサ３４は、関連するヒーター３０からの熱パルスの終了から該熱パルスの持続時間に等しい時間後に、該関連するヒーターから伝達される熱の検出を開始し、この場合、かかる検出は、該熱パルスの持続時間の２倍〜３倍の時間の間行われる。さらに別の例では、熱パルスと関連するセンサ３４による熱の検出との間の時間遅れは、他の値を有しうる。
【００３５】
図２のブロック１０６に示されているように、該コントローラまたは別のコントローラは、放出された各パルスからの検出された熱の伝達（または伝達された熱量）に基づいて体積部４０内の液体４２の液位を決定する。たとえば、液体は、空気より大きな熱容量を有しているので、液体は、センサ３４によって検出される温度を低くするだろう。体積部４０内の液体４２の液位が、特定のヒーター３０とそれに関連するセンサ３４との間に液体４２が延在するような液位である場合には、該特定のヒーター３０から該関連するセンサ３４までの熱伝達（の量）は、該特定のヒーター３０と該関連するセンサ３４との間に空気が延在する状況に比べて小さいであろう。該コントローラは、関連するヒーター３０による熱パルスの放出後に関連するセンサ３４によって検出された熱量に基づいて、該特定のヒーター３０と該関連するセンサ３４との間に空気が延在しているかまたは液体が延在しているかを決定する。該コントローラは、この決定、ストリップ２６に沿ったヒーター３０及び／又はセンサ３４の既知の位置、及び、体積部４０の床部（平坦な底部）に対するストリップ２６の相対的な位置を用いて、体積部４０内の液体４２の液位を決定する。該コントローラは、該決定された体積部４０内の液体４２の液位及び体積部４０の特性に基づいて、体積部４０内に残っている液体の実際の体積または量をさらに決定することができる。
【００３６】
１例では、該コントローラは、メモリ（記憶装置）に格納されているルックアップテーブルを調べることによって、体積部４０内の液体４２の液位を決定するが、この場合、該ルックアップテーブルは、センサ３４からの異なる信号を体積部４０内の液体４２の異なる液位に関連付ける。さらに別の例では、該コントローラは、センサ３４からの信号を入力として使用することによって、体積部４０内の液体４２の液位を決定する。
【００３７】
いくつかの例では、方法１００及び液位検出インターフェース２４を、体積部４０内の液体の一番上のレベル（液位）すなわち該液体の上面を決定するだけでなく、体積部４０内に共に存在している異なる液体の異なる液位を決定するためにも用いることができる。たとえば、互いに異なる液体は、異なる密度またはその他の特性に起因して、互いの上に層をなすと共に、１つの体積部４０内に同時に存在することができる。そのような異なる液体の各々は、互いに異なる熱伝達特性を有しうる。かかる用途では、方法１００及び液位検出インターフェース２４を用いて、第１の液体の層が体積部４０内のどこで終わっており、該第１の液体の下または上にある（該第１の液体とは）異なる第２の液体の層がどこから始まっているかを特定することができる。
【００３８】
１例では、体積部４０内の液体の決定された（１つまたは複数の）液位、及び／又は、体積部４０内の液体の決定された体積または量が、表示装置または音響装置を通じて出力される。さらに別の例では、該決定された液体４２の液位または該決定された液体の体積が、ユーザーに対して警報や警告などを発するための基準として使用される。いくつかの例では、該決定された液体４２の液位または該決定された液体の体積が、補充液の自動的な再発注、または体積部４０内への液体の流入を止めるための弁の閉鎖を引き起こすために使用される。たとえば、プリンタにおいて、体積部４０内の該決定された液体４２の液位は、インクカートリッジの交換またはインク供給源の交換の再発注を自動的に引き起こす（起動する）ことができる。
【００３９】
図３は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位検出システム２２０の図である。液位検出システム２２０は、台（支持台）２２２、液位検出インターフェース２４、電気的相互接続部２２６、コントローラ２３０、及び表示装置（ディスプレイ）２３２を備えている。台２２２は、ストリップ２６を支持する構造を有している。１例では、台２２２は、ポリマー、ガラス、またはその他の材料から形成されたストリップであり、または、ポリマー、ガラス、またはその他の材料を含むストリップである。１例では、台２２２は、埋め込まれた電気トレース（電気配線）もしくは導電体を有している。たとえば、台２２２は、エポキシ樹脂バインダと織りガラス繊維布（woven fiberglass cloth）を有する複合材料を備えることができる。１例では、台２２２は、ガラス強化エポキシ積層板（glass-reinforced epoxy laminate sheet）、管（チューブ）、ロッド、またはプリント回路基板である。
【００４０】
上記の液位検出インターフェース２４は、台２２２の長さ方向に沿って伸びている。１例では、液位検出インターフェース２４は、台２２２に接着され、または接合され、またはその他のやり方で台２２２に取り付けられる。
【００４１】
電気的相互接続部２２６はインターフェースであり、該インターフェースによって、液位検出インターフェース２４の（図１に示されている）センサ３４からの信号は、コントローラ２３０に送られる。１例では、電気的相互接続部２２６は、電気接触パッド２３６を有している。他の例では、電気的相互接続部２２６は、他の形態を有することができる。電気的相互接続部２２６、台２２２、及びストリップ２６は全体で、液位センサ２００を形成し、該液位センサ２００を、液体容器体積部に組み込んで該液体容器体積部の一部として固定することができ、または、異なる液体容器もしくは体積部内に手動で挿入することができる別個の携帯型の検出装置とすることができる。
【００４２】
コントローラ２３０は、処理ユニット２４０、及び関連する非一時的なコンピュータ可読媒体すなわちメモリ（記憶装置）２４２を備えている。１例では、コントローラ２３０は液位センサ２００から分離している。他の例では、コントローラ２３０は、液位センサ２００の一部として組み込まれている。処理ユニット２４０は、メモリ２４２に収容されている命令を処理する。本願では、「処理ユニット」という用語は、メモリに収容されている一連の命令を実行する処理ユニットを意味する。それらの一連の命令の実行は、該処理ユニットに、制御信号を生成するなどの処理を実行させる。それらの命令を、該処理ユニットによって実行するために、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置、またはその他の何らかの永続記憶装置からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にロードすることができる。他の例では、記載されている機能を実施するために、ハードワイヤード回路を、命令の代わりにまたは命令と組み合わせて使用することができる。たとえば、コントローラ２３０を、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部として具現化することができる。特に断りのない限り、該コントローラは、ハードウェア回路とソフトウェアとの任意の特定の組み合わせには限定されず、該処理ユニットによって実行される命令の任意の特定のソースにも限定されない。
【００４３】
処理ユニット２４０（プロセッサ）は、メモリ２４２に収容されている命令にしたがって、図２に示され及び図２に関して上記した方法１００を実行する。プロセッサ２４０は、メモリ２４２に提供されている命令にしたがって、ヒーター３０を選択的にパルス駆動する。プロセッサ２４０は、メモリ２４２に提供されている命令にしたがって、センサ３４からのデータ信号、すなわち、それらのパルスに起因する熱放散（ないし熱損失）（または該パルスに起因する熱放散ないし熱損失の量）及びセンサ３４への熱の伝達（または該センサに伝達した熱の量）を示すデータ信号を取得する。プロセッサ２４０は、メモリ２４２に提供されている命令にしたがって、センサ３４からの該信号に基づいて、体積部４０内の液体４２の液位を決定する。上記したように、いくつかの例では、コントローラ２３０はさらに、液体を収容している該体積部すなわちチャンバー（室）の特性を用いて、液体の量または体積を決定することができる。
【００４４】
１例では、表示装置２３２は、コントローラ２３０から信号を受け取って、体積部４０内の決定された液体４２の液位及び／又は体積部４０内の決定された液体の体積もしくは量に基づいて、可視データを表示する。１例では、表示装置２３２は、液体４２で満たされている体積部４０の割合を示すアイコンまたは他の図形を表示する。別の例では、表示装置２３２は、液体４２の液位、または液体４２で満たされている体積部４０の割合、または液体４２が存在していない（または該液体が排出された）体積部４０の割合を示す英数字を表示する。さらに別の例では、表示装置２３２は、体積部４０内の液体４２の決定された液位に基づいて、警告または「許容可能」状態を表示する。さらに別の例では、表示装置２３２を省くことができ、この場合、体積部４０内の液体４２の決定された液位は、補給液の再発注や体積部４０に液体４２を加えるための弁の作動や体積部４０への液体４２の現在なされている追加を終了するための弁の作動などのイベントを自動的に引き起こす（起動する）ために使用される。
【００４５】
図４は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図３の液位検出システム２２０を備える液体供給システム３１０の図である。液体供給システム３１０は、液体容器３１２、チャンバー（室）３１４、及び、流体（または液体）ポート３１６を備えている。容器３１２はチャンバー３１４を画定する。チャンバー３１４は、液体４２が収容される例示的な体積部４０を形成する。図４に示されているように、台２２２及び液位検出インターフェース２４は、チャンバー３１４の底部側からチャンバー３１４内へと突き出て、チャンバー３１４が完全に空の状態に近いときの液位の決定を容易にしている。他の例では、代替的に、液位検出インターフェース２４の台２２２を、チャンバー３１４の一番上からつるすことができる。
【００４６】
液体ポート３１６は液体通路を有しており、チャンバー３１４内からの液体４２は、該液体通路によって、外部の容器に送られる。１例では、液体ポート３１６は、チャンバー３１４からの液体４２の選択的な排出を容易にする弁（バルブ）またはその他のメカニズム（機構）を有している。１例では、液体供給システム３１０は、印刷システム用の軸外インク供給源である。別の例では、液体供給システム３１０はさらに、チャンバー３１４に流体結合されて（すなわち流体が互いの間で行き来できるように結合されて）、液位検出インターフェース２４を介してチャンバー３１４からの液体４２を受け取るプリントヘッド３２０を有している。本開示では、「流体結合される」という用語は、２つ以上の流体伝達用体積部のうちの１つの体積部から他の体積部内へと流体が流れることができるように、該２つ以上の流体伝達用体積部が、互いに直接接続されているか、または間にある体積部もしくは空間を介して互いに接続されることを示している。
【００４７】
図４に示されている例では、該液体供給システムから離れた、または該液体供給システムとは別個のコントローラ２３０と液体供給システム３１０との間の通信は、ユニバーサルシリアルバスコネクタやその他のタイプのコネクタなどのワイピングコネクタ（wiping connector）３２４によって容易にされる。コントローラ２３０及び表示装置２３２は上記のように動作する。
【００４８】
図５は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図３の液位検出システム２２０を備える液体供給システム４１０の図である。液体供給システム４１０は、液体供給システム４１０が、液体ポート３１６の代わりに液体ポート４１６を有している点を除いて液体供給システム３１０と同様である。液体ポート４１６は、液体ポート４１６が、容器３１２のチャンバー３１４の上のキャップ４２６内に設けられている点を除いて、液体ポート３１６と同様である。システム３１０の構成要素に対応する液体供給システム４１０の残りの構成要素には、同じように番号が付されている。
【００４９】
図６〜図８は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ２００の１例である液位センサ５００を示している。具体的には、図６は、液位検出インターフェース２２４の一部を示す図であり、図７は、液位センサ５００の回路図であり、図８は、図６の線８−８に沿った液位検出インターフェース２２４の断面図である。図６に示されているように、液位検出インターフェース２２４は、液位検出インターフェース２２４が、一連のヒーター５３０及び一連の温度センサ５３４を支持するストリップ２６を有している点で、上記の液位検出インターフェース２４と同様である。図示の例では、ヒーター５３０及び温度センサ５３４は、ストリップ２６の長さＬに沿って交互に入りこんでいる、すなわちインターリーブされており、ここで、長さＬは、液位センサ５００が使用されているときに種々の深さにわたるストリップ２６の主要寸法である。図示の例では、各センサ５３４は、長さＬに沿った方向で測定された距離（間隔）Ｓだけ関連するまたは対応するヒーター５３０から離れており、該距離Ｓは、２０μｍ以下であり公称１０μｍである。図示の例では、センサ５３４と関連するヒーター５３０とは対をなして配置され、隣接する対のヒーター５３０は、長さＬに沿った方向で測定された距離Ｄだけ互いに離れており、該距離Ｄは、連続するヒーター間の熱クロストークを低減するために少なくとも２５μｍである。１例では、連続するヒーター５３０は、２５μｍ以上２５００μｍ以下の範囲内の距離（公称１００μｍの距離）Ｄだけ互いに離れている。
【００５０】
図７に示されているように、図示の例では、ヒーター５３０を、トランジスタ５５２の選択的な作動によって選択的にオン／オフすることができる（電気）抵抗器５５０とすることができる。各センサ５３４をダイオード５６０とすることができる。１例では、温度センサとして機能するダイオード５６０はＰＮ接合ダイオードである。各ダイオード５６０は、温度の変化に対する特徴的な応答を有している。具体的には、各ダイオード５６０は、温度の変化に応答して変化する順電圧を有する。ダイオード５６０の温度と印加された電圧との間にはほぼ線形の関係がある。温度センサ５３４は、ダイオードまたは半導体接合部を有しているので、センサ５００はより低コストであり、それらの温度センサを半導体製造技術を用いてストリップ２６上に製作することができる。
【００５１】
図８は、例示的な液位センサ５００の一部の断面図である。図示の例では、ストリップ２６は（上記の）台２２２によって支持されている。１例では、ストリップ２６はシリコンであり、台２２２はポリマーまたはプラスチックから構成される。図示の例では、ヒーター５３０はポリシリコンヒータであり、ヒーター５３０は、ストリップ２６によって支持されるが、二酸化ケイ素の層などの電気絶縁層５６２によってストリップ２６から分離されている。図示の例では、ヒーター５３０はさらに、ヒーター５３０と検出される液体との間の接触を阻止する外側のパッシベーション層５６４によって密閉されている（ないし覆われている）。パッシベーション層５６４は、該層がない場合には、検出される液体またはインクとの腐食性の接触から生じるであろう損傷からヒーター５３０及びセンサ５３４を保護する。１例では、該外側のパッシベーション層５６４は、炭化ケイ素及び／又はオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）である。他の例では、層５６２、５６４を省くことができ、または、層５６２、５６４を他の材料から形成することができる。
【００５２】
図７及び図８に示されているように、液位センサ５００の構成は、追加の熱抵抗Ｒをもたらす種々の層またはバリアーを生じる。ヒーター５３０によって放出された熱パルスは、そのような熱抵抗を通って関連するセンサ５３４に送られる。特定のヒーター５３０から関連するセンサ５３４に熱が伝わる速さは、該特定のヒーター５３０が、空気４１と液体４２のどちらと接しているかに依存して変わる。センサ５３４からの信号は、それらの信号が空気４１と液体４２のどちらを通って送られてきたかに依存して変わるだろう。信号の違いは、体積部内の現在の液位を決定するために使用される。
【００５３】
図９Ａは、液位検出インターフェース２４の他の例である液位検出インターフェース６２４の図であり、図９Ｂ及び図９Ｃは、液位検出インターフェース２４の他の例である液位検出インターフェース６４４の図である。図９Ａでは、ヒーター３０とセンサ３４が、０、１、２、・・・、Ｎでラベル付けされた対になって配置されている。液位検出インターフェース６２４は、ヒーター３０とセンサ３４が、ストリップ２６の長さ方向に沿って垂直方向（縦方向）にインターリーブまたは交互に入りこんでいるのではなく、ストリップ２６の長さ方向に沿って横並びの対の配列をなして垂直方向に配列している点を除いて液位検出インターフェース２４と同様である。
【００５４】
図９Ｂ及び図９Ｃは、液位検出インターフェース２４の別の例である液位検出インターフェース６４４の図である。液位検出インターフェース６４４は、ヒーター３０とセンサ３４が、ストリップ２６の長さ方向に沿って垂直方向に隔置された積み重ね構成（スタック）の配列をなして配列している点を除いて液位検出インターフェース２４と同様である。図９Ｃは、線９Ｃ−９Ｃに沿った液位検出インターフェース６４４の断面図であり、ヒーター３０とセンサ３４の対の積み重ね構成をさらに示している。
【００５５】
図９Ａ〜図９Ｃはさらに、ヒーター／センサ対１のヒーター３０を例示的にパルス駆動し、その後、近傍の材料を通って熱が放散される様子を示している。図９Ａ〜図９Ｃでは、該熱の温度または強度は、該熱が、熱源、すなわちヒーター／センサ対１のヒーター３０から離れるにつれて放散しすなわち低下する。図９Ａ〜図９Ｃにおいて、熱の放散の様子がハッチングの変化によって示されている。
【００５６】
図１０は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、ヒーターインパルスに対する、検出された異なる経時的な温度応答を示すグラフである。図１０は、図９Ａ〜図９Ｃに示されている例示的なパルス駆動の時間に同期した一対のグラフを示している。図１０は、ヒーター／センサ対１のヒーター３０のパルス駆動と、ヒーター／センサ対０、１及び２のセンサ３４による経時的な応答との間の関係を示している。図１０に示されているように、それぞれのヒーター／センサ対０、１及び２のそれぞれのセンサ３４の応答は、空気と液体のどちらが、それぞれのヒーター／センサ対０、１及び２の上にあるかまたはそれらの対に隣接しているかに依存して変わる。特徴的な過渡曲線（の形状）及び（応答の）大きさは、空気が存在する場合と液体が存在する場合とで異なっている。この結果、液位検出インターフェース６４４、並びに、液位検出インターフェース２４及び６２４などの他のインターフェースからの信号は、体積部４０内の液体４２の液位を示す。
【００５７】
１例では、上記のコントローラ２３０などのコントローラは、個々のヒーター／センサ対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、パルス駆動された該ヒーター／センサ対のセンサ３４によって検出された温度（温度値）を、ヒーター３０のパルス駆動パラメータと比較して、液体４２と空気４１のいずれが該個々のヒーター／センサ対に隣接しているかを決定することによって、該体積部内の液位を決定する。コントローラ２３０は、体積部４０内の液体４２の液位が判定されるかまたは特定されるまで、配列をなすそれぞれの対について、そのようなパルス駆動及び検出を実行する。たとえば、コントローラ２３０は、対０のヒーター３０を最初にパルス駆動して、対０のセンサ３４によって提供された検出された温度をある所定の閾値と比較することができる。その後、コントローラ２３０は、対１のヒーター３０をパルス駆動して、対１のセンサ３４によって提供された検出された温度をある所定の閾値と比較することができる。このプロセスは、液体４２の液位が判定されるか特定されるまで繰り返される。
【００５８】
別の例では、上記のコントローラ２３０などのコントローラは、ある１つの対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、複数の対のセンサ３４によって検出された複数の温度（複数の温度値）を比較することによって、体積部４０内の液体４２の液位を決定する。たとえば、コントローラ２３０は、対１のヒーター３０をパルス駆動し、その後、対１のセンサ３４によって検出された温度、対０のセンサ３４によって検出された温度、対２のセンサ３４によって検出された温度など（これらの温度は、対１のヒーター３０のパルス駆動に起因する）を比較することができる。１例では、該コントローラは、液位検出インターフェース２４に沿って垂直方向に配置された複数の異なるセンサ３４からの、単一の熱パルスに起因する複数の温度値の分析を利用して、液体４２と空気４１のいずれが、パルス駆動されたヒーター３０を有するヒーター／センサ対に隣接しているかを決定することができる。かかる例では、コントローラ２３０は、体積部４０内の液体４２の液位が判定されるか特定されるまで、配列をなすそれぞれの対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、その結果生じた対応する複数の異なる温度値を分析することによって、そのようなパルス駆動及び検出を実行する。
【００５９】
別の例では、該コントローラは、液位検出インターフェース２４に沿って垂直方向に配置された複数の異なるセンサからの、単一の熱パルスに起因する複数の温度値の差に基づいて、体積部４０内の液体４２の液位を決定することができる。たとえば、特定のセンサ３４の温度値が、近傍の（または隣接する）センサ３４の温度値から大きく変化している場合には、その大きな変化は、液体４２の液位が、それら２つのセンサ３４の位置を含むそれらの２つのセンサ間に存在することを示すことができる。１例では、該コントローラは、隣接するセンサ３４の温度値の差を所定の閾値と比較して、液体４２の液位が、それら２つのセンサ３４の既知の垂直方向（縦方向）の位置を含むそれら２つの位置の間に存在するか否かを決定することができる。
【００６０】
さらに他の例では、上記のコントローラ２３０などのコントローラは、単一のセンサ３４からの信号に基づく１つの過渡的温度曲線のプロファイル、または複数のセンサ３４からの信号に基づく複数の過渡的温度曲線のプロファイルに基づいて、体積部４０内の液体４２の液位を決定する。１例では、上記のコントローラ２３０などのコントローラは、個々のヒーター／センサ対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、パルス駆動された該ヒーター／センサ対のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線を所定の閾値または所定の曲線と比較して、液体４２と空気４１のどちらが該個々のヒーター／センサ対に隣接しているかを決定することによって、該体積部４０内の液体４２の液位を決定する。コントローラ２３０は、体積部４０内の液体４２の液位が判定されるか特定されるまで、配列をなすそれぞれの対について、かかるパルス駆動及び検出を実行する。たとえば、コントローラ２３０は、対０のヒーター３０を最初にパルス駆動して、対０のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線をある所定の閾値またはある所定の比較曲線と比較することができる。その後、コントローラ２３０は、対１のヒーター３０をパルス駆動して、対１のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線をある所定の閾値またはある所定の比較曲線と比較することができる。このプロセスは、液体４２の液位が判定されるか特定されるまで繰り返される。
【００６１】
別の例では、上記のコントローラ２３０などのコントローラは、ある１つの対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、複数の対のセンサによって生成された複数の過渡的温度曲線を比較することによって体積部４０内の液体４２の液位を決定する。たとえば、コントローラ２３０は、対１のヒーター３０をパルス駆動し、その後、対１のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線、対０のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線、及び対２のセンサ３４によって生成された過渡的温度曲線など（これらの過渡的温度曲線は、対１のヒーター３０のパルス駆動に起因する）を比較することができる。１例では、該コントローラは、液位検出インターフェース２４に沿って垂直方向に配置された複数の異なるセンサ３４からの、単一の熱パルスに起因する複数の過渡的温度曲線の分析を利用して、液体４２と空気４１のどちらが、パルス駆動されたヒーター３０を有するヒーター／センサ対に隣接しているかを決定することができる。かかる例では、コントローラ２３０は、体積部４０内の液体４２の液位が判定されるか特定されるまで、配列をなすそれぞれの対のヒーター３０を個別にパルス駆動して、その結果生じた対応する複数の異なる過渡的温度曲線を分析することによって、そのようなパルス駆動及び検出を実行する。
【００６２】
別の例では、該コントローラは、液位検出インターフェース２４に沿って垂直方向に配置された複数の異なるセンサ３４によって、単一の熱パルスに起因して生成された複数の過渡的温度曲線の差（ないし違い）に基づいて、体積部４０内の液体４２の液位を決定することができる。たとえば、特定のセンサ３４の過渡的温度曲線が、近傍の（または隣接する）センサ３４の過渡的温度曲線から大きく変化している場合には、その大きな変化は、液体４２の液位が、それら２つのセンサ３４の位置を含むそれらの２つのセンサ間に存在することを示すことができる。１例では、該コントローラは、隣接するセンサ３４の過渡的温度曲線間の差を所定の閾値と比較して、液体４２の液位が、それら２つのセンサ３４の既知の垂直方向（縦方向）の位置を含むそれら２つの位置の間に存在するか否かを決定することができる。
【００６３】
図１１及び図１２は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ５００の１例である液位センサ７００の図である。液位センサ７００は、台７２２、液位検出インターフェース２２４、電気的相互接続部（電気的インターフェース）７２６、駆動装置（ドライバもしくは駆動回路）７２８、及びカラー（留め輪などの環状の部品）７３０を備えている。台７２２は、上記の台２２２と同様である。図示の例では、台７２２はポリマー成形体である。他の例では、台７２２を、ガラスまたはその他の材料から構成することができる。
【００６４】
液位検出インターフェース２２４については上記されている。液位検出インターフェース２２４は、台７２２の長さ方向に沿って、台７２２の面に接合され、または接着され、またはその他のやり方で該面に取り付けられる。台７２２を、ガラスまたはポリマーまたはＦＲ４またはその他の材料から形成することができ、または、台７２２は、ガラスまたはポリマーまたはＦＲ４またはその他の材料を含むことができる。
【００６５】
電気的相互接続部７２６は、（図３〜図５に関して上記した）コントローラ２３０に電気的に接続する電気接触パッド２３６を有するプリント回路基板を備えている。図示の例では、電気的相互接続部７２６は、台７２２に接着されるかまたはその他のやり方で台７２２に取り付けられている。電気的相互接続部７２６は、駆動装置７２８、並びに、液位検出インターフェース２２４のヒーター５３０及びセンサ５３４に電気的に接続される。駆動装置７２８を、電気的相互接続部７２６を介して受け取った信号に応答して、ヒーター５３０及びセンサ５３４を駆動する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。他の例では、代替的に、ヒーター５３０の駆動及びセンサ５３４による検出を、ＡＳＩＣの代わりに完全に集積化されたドライバ回路（駆動回路）によって制御することができる。
【００６６】
カラー７３０は台７２２の周りに広がっている。カラー７３０は、台７２２と液体容器の間の供給源一体化インターフェースとして機能し、センサ７００は、体積部４０内の液体４２の液位を検出するために、該液体容器内で使用される。いくつかの例では、カラー７３０は、検出される体積部４０内に含まれている液体４２と電気的相互接続部７２６を分離する液体シールを提供する。図１１に示されているように、いくつかの例では、駆動装置７２８、並びに、駆動装置７２８と液位検出インターフェース２２４と電気的相互接続部７２６との間の電気的接続部はさらに、保護用電気絶縁性ワイヤーボンド接着剤、またはエポキシモールディングコンパウンド（epoxy mold compound）の層などの封入剤７３５によって覆われる。
【００６７】
図１３〜図１５は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ５００の別の例である液位センサ８００の図である。液位センサ８００は、液位センサ８００が台７２２の代わりに台８２２を備え、かつ電気的相互接続部７２６が除かれている点を除いて液位センサ７００と同様である。台８２２は、台８２２に搭載された種々の電子部品間の電気的接続を容易にするための埋め込まれた電気トレース（電気配線）及び接触パッドを有するプリント回路基板もしくはその他の構造である。１例では、台８２２は、エポキシ樹脂バインダと織りガラス繊維布からなる複合材料である。１例では、台８２２は、ガラス強化エポキシ積層板、管（チューブ）、ロッド、またはＦＲ４プリント回路基板などのプリント回路基板である。
【００６８】
図１４及び図１５に示されているように、液位検出インターフェース２２４は、ダイ取付接着剤８３１によって台８２２に簡単に接着される。液位検出インターフェース２２４はさらに、アキュメン（acumen）または駆動装置７２８にワイヤーボンディングされており、電気接触パッド８３６が台８２２の一部として設けられている。封入剤７３５は、液位検出インターフェース２２４と駆動装置７２８と電気接触パッド８３６との間のワイヤーボンドの上に配置されるかまたは該ワイヤーボンドを覆っている。図１３に示されているように、カラー７３０は、液位検出インターフェース２２４の下端部と電気接触パッド８３６との間の封入剤７３５の周りに配置されている。
【００６９】
図１６、図１７、及び図１８Ａ〜図１８Ｅは、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ８００の形成を示している。具体的には、図１６は、液位センサ８００を形成するための方法９００を示している。ブロック９０２に示されているように、液位検出インターフェース２２４が台８２２に取り付けられる。ブロック９０４に示されているように、駆動装置７２８も台８２２に取り付けられる。図１８Ａは、液位検出インターフェース２２４及び駆動装置７２８を取り付ける前の台８２２を示している。図１８Ｂは、接着剤層８３１で（図１４に示されている）液位検出インターフェース２２４及び駆動装置７２８を取り付けた後の液位センサ８００を示している。１例では、接着剤層８３１は、該接着剤層８３１が正確に位置決めされるように台８２２に貼り付けられる。１例では、液位検出インターフェース２２４及び駆動装置７２８の取り付けには、（該接着剤層の）接着剤を硬化させることがさらに含まれる。
【００７０】
図１６のブロック９０６に示されているように、液位検出インターフェース２２４が、電気的相互接続部として機能する台８２２の電気接触パッド８３６にワイヤーボンディングされる。次に、図１６のブロック９０８に示されているように、図１８Ｃに示されているワイヤーボンド（結合線）８４１が封入剤７３５で封入される。１例では、封入剤７３５は硬化される。図１７に示されているように、１例では、複数の液位センサ８００を、単一のパネル８４１の一部として形成することができる。たとえば、複数の液位センサ８００用の導電性トレース及び接触パッドを有する単一のＦＲ４パネルを基板として使用することができ、該基板上に、液位検出インターフェース２２４、駆動装置７２８、及び封入剤７３５を形成することができる。図１６のブロック９１０に示されているように、そのような例では、個々の液位センサ８００は該パネルから分離される。図１８Ｅに示されているように、液位センサ８００が液体源または流体源の一部として組み込まれる用途では、さらに、カラー７３０が、ワイヤーボンド８４１と液位検出インターフェース２２４の下端部８４７との間において台８２２に固定される。１例では、カラー７３０は接着剤によって台８２２に接着され、その後、該接着剤を硬化させる。
【００７１】
図１９は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ１９００の上面図である。上記と同様に、液位センサ１９００は台１９２２を備えている。台１９２２を上記の台と同様のものとすることができる。すなわち、台１９２２を、液位検出インターフェース１９２４と電気的相互接続部とを電気的に接続するプリント回路基板などの硬い構成要素とすることができる。特定の例では、台１９２２は、（めっきされた）スルーホールを有するダブルクラッドシングルコアを備えるプリント回路基板である。細長い液位検出インターフェース１９２４と同じ台１９２２の側に電気接触パッド１９３６を持ってくるために、そのようなスルーホールが使用される。
【００７２】
いくつかの例では、該電気的相互接続部は、上記の電気接触パッドと類似ないし同様のものとすることができる１以上の電気接触パッド１９３６を備えている。該電気的相互接続、すなわち、電気接触パッド１９３６は、液位検出インターフェース１９２４上に配置されている１以上の検出要素１９２５からのデータを収集する。
【００７３】
いくつかの例では、液位検出インターフェース１９２４は、高アスペクト比を有するスライバーダイである。上記したように、アスペクト比は、液位検出インターフェース１９２４の幅と長さの関係を記述している。この例では、液位検出インターフェースｌ９２４は、少なくとも１：５０のアスペクト比を有することができる。換言すれば、液位検出インターフェース１９２４の長さを、該液位検出インターフェース１９２４の幅よりも５０倍長くすることができる。さらなる例では、幅対長さのアスペクト比を少なくとも１：８０とすることができる。さらに別の例では、幅対長さのアスペクト比を少なくとも１：１００とすることができる。換言すれば、液位検出インターフェース１９２４の幅を、該液位検出インターフェース１９２４の長さよりも２桁小さくすることができる。特定の数値例として、液位検出インターフェース１９２４の幅を２２０マイクロメートルより小さくして、その長さを２２ミリメートルよりも長くすることができる。いくつかの例では、液位検出インターフェース１９２４は、たとえば幅が２２０マイクロメートルよりも小さい、薄い（ないし狭い）スライバーダイ（細長いダイ）である。
【００７４】
そのような薄い(及び／又は細長い)液位検出インターフェース１９２４の使用は、改善されたシリコンダイ分離比を可能とし、シリコンのスロッティングコストを低減ないし最少にし、ファンアウトチクレットを低減ないし最少にし、及び多くのプロセス統合問題を回避する。さらに、該薄い(及び／又は細長い)液位検出インターフェース１９２４は、液位検出インターフェース１９２４の幾何学的配置、液位検出及びインピーダンス式液位検出に対する正確な制御を提供する。図１９はまた、駆動装置７２８と、液位検出インターフェース１９２４と台１９２２の間の接続部とを覆う封入剤７３５を示している。
【００７５】
駆動装置７２８は、液位センサ１９００に追加の処理機能を提供する。たとえば、駆動装置７２８を、液体容器内の液体が偽物であるかどうかの判定を可能にする特定用途向け集積回路とすることができる。駆動装置７２８を用いて、検出要素１９２５、すなわち上記のヒーター及びセンサ、を駆動することもできる。この例では、１以上の検出要素１９２５から収集された情報は、この駆動装置７２８に送られ、その後、電気接触パッド１９３６へと送られる。
【００７６】
上記したように、液位検出インターフェース１９２４は、１以上の液位検出要素１９２５−１、１９２５−２を備えている。簡単にするために、図１９には、少数の液位検出要素１９２５−１、１９２５−２が示されているが、液位検出要素１９２５は、液位検出インターフェース１９２４の長さ方向に沿って延在することができる。少なくとも図１９に示されている液位検出要素１９２５は、正確な縮尺では描かれておらず、液位検出インターフェース１９２４上にそれらの液位検出要素が存在することを示すために拡大されていることに留意されたい。異なるタイプの液位検出要素１９２５は、液体容器内の液位を検出するために、異なる検出方法を使用する。たとえば、インピーダンス式液位検出要素１９２５は、該液位検出要素１９２５を覆っている液体の静電容量を検出する。液体は、空気とは異なる速さで電気を伝えるので、液位検出要素１９２５間の導電性（ないし導電率）を用いて、導電媒体が空気であるか液体であるかを判定することができる。
【００７７】
１例では、液位検出要素１９２５は、チャンバー（室）内の液体の液位を検出するために空気と液体の間の導電性の違いを利用するインピーダンス検出要素である。別の例では、液位検出要素１９２５は、熱検出（ないし温度検出）要素である。熱式液位検出要素の例は、上記のヒーター及びセンサである。液位検出インターフェース１９２４を、高分解能の液位検出インターフェース１９２４とすることができるが、これは、該液位検出インターフェースが、高密度の液位検出要素１９２５を有していることを意味する。たとえば、液位検出インターフェース１９２４は、液位検出インターフェース１９２４の１インチの長さ当たりに８０個以上のセンサを備えることができる。
【００７８】
図２０は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう液位センサ１９００の等角図である。図２０は、上記の電気接触パッド１９３６、台１９２２、及び液位検出インターフェース１９２４を示している。液位センサ１９００はまた、液位センサ１９００が挿入されている液体容器に対して液位センサ１９００を密閉（シール）するための上記したのと同様のカラー７３０を備えている。換言すれば、カラー７３０は、台１９２２と液体容器との間の供給源一体化インターフェースとして機能し、液位センサ１９００は、体積部内の液位を検出するために、該液体容器内で使用される。
【００７９】
いくつかの例では、図２０に示されているように、液位検出インターフェース１９２４は、台１９２２のくぼみ（凹部）１９７０内に配置される。液位センサ１９００は、製造中、輸送中、組み立て中、及び使用中に、種々の外力を受けうるが、それらの外力は、（該くぼみ内に配置されておらず）防護されていない液位検出インターフェース１９２４に損傷を与える可能性がある。したがって、台１９２２内に、液位検出インターフェース１９２４を収容して該インターフェース１９２４を機械的に保護するためのくぼみ１９７０を画定することができる（または、台１９２２は、該台内に画定された該くぼみを有することができる）。
【００８０】
くぼみ１９７０の深さを、液位検出インターフェース１９２４の厚さと少なくとも同じとすることができる（すなわち、該深さを該厚さ以上とすることができる）。たとえば、くぼみ１９７０の深さを、液位検出インターフェース１９２４が、台１９２２の表面から少なくとも２００マイクロメートルだけ下に引っ込むようなものとすることができる。液位検出インターフェース１９２４が台１９２２の表面の下に引っ込む特定の距離の特定の例が示されているが、くぼみ１９７０の深さは、その特定の例よりも小さくてもよい。液位検出インターフェース１９２４を該台のくぼみ１９７０内に配置することは、機械的接触の可能性を低くし、液位検出インターフェースｌ９２４及び関連する液位検出要素１９２５の損傷の可能性を低くする。
【００８１】
図２０には封入剤７３５も示されている。いくつかの例では、封入剤７３５は、くぼみ１９７０の一部分内だけ、具体的には、駆動装置７２８の近くの（該くぼみの）部分内だけに配置される。いくつかの例では、液位検出インターフェース１９２４に加えて駆動装置７２８も、台１９２２のくぼみ１９７０内に配置される。したがって、封入剤７３５は、液位検出インターフェース１９２４の一部、駆動装置７２８、及びそれらの構成要素を接続するための任意の対応する回路を覆う。
【００８２】
図２１は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、図２０の液位センサ１９００の断面図である。具体的には、図２１は、図２０のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２１は、台１９２２のくぼみ１９７０内に配置された液位検出インターフェース１９２４を示している。図２１からわかるように、液位検出インターフェース１９２４は、台１９２２の上面より上には上がっていない。このようにすることによって、液位検出インターフェース１９２４は機械的損傷から確実に保護される。
【００８３】
図２１には、液位検出インターフェース１９２４の少なくとも一部の上に配置された封入剤７３５も示されている。図２１に示されているように、いくつかの例では、封入剤７３５は、台１９２２の上面と同じ高さ（同一平面）になるように配置される。封入剤７３５を台１９２２の上面と同じ高さにして、該台より低くも高くもないようにすることによって、カラー７３０の一体化（組み込み）が簡単になる。
【００８４】
くぼみ１９７０をいくつものやり方で形成することができる。たとえば、図２１に示されているように、台１９２２は、複数の層、具体的には、ベース層（基層）２１７２及びカバーレイ２１７４を備えることができる。ベース層２１７２を、比較的平坦な表面を有するように形成することができ、カバーレイ２１７４は、くぼみ１９７０を画定する穴を有することができる。この例では、カバーレイ２１７４は、たとえば接着剤２１７２によって、該ベース層に取り付けられている。この例では、液位検出インターフェース１９２４はベース層２１７２上に配置されている。カバーレイ２１７４を、事前に穴開けされた（たとえばポリイミドからなる）薄板状物として形成することができる。別の例では、カバーレイ２１７４はプリプレグ層である。図２１には、くぼみ１９７０を画定するために使用される複数の層が具体的に示されているが、他の方法を使用することもできる。たとえば、単一層の成形プロセスを用いてくぼみ１９７０を画定することができる。さらに別の例では、たとえば、ルーティング、またはレーザーエッチング、またはその他の材料除去プロセスによって単一の層から材料を除去して、くぼみ１９７０を形成することができる。くぼみ１９７０を形成する特定のやり方が具体的に例示されているが、任意のやり方を用いて、液位検出インターフェース１９２４の製造中、輸送中、組み立て中、及び使用中に、該インターフェース１９２４を接触から機械的に保護するために、液位検出インターフェース１９２４の厚さと少なくとも同じ深さ（すなわち該インターフェース１９２４の厚さ以上の深さ）のくぼみ１９７０を生成することができる。
【００８５】
図２２は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサ１９００を形成する方法２２００のフローチャートである。方法２２００にしたがって、１以上の液位検出要素１９２５が配置されている高アスペクト比の液位検出インターフェース１９２４が台１９２２に取り付けられる（ブロック２２０１）。具体的には、台１９２２の中にくぼみ１９７０を画定することができる（または、台１９２２は、該台内に画定されたくぼみ１９７０を有することができる）。１例では、このくぼみ１９７０内に、高アスペクト比の液位検出インターフェース１９２４が配置される。液位検出インターフェース１９２４をくぼみ１９７０内に配置することは、液位検出インターフェース１９２４及び対応する液位検出要素１９２５に、機械的損傷に対する保護を提供する。液位検出インターフェース１９２４を、いくつものやり方で台１９２２に取り付けることができる（ブロック２２０１）。たとえば、接着剤を台１９２２に貼り付けることができ、その後、液位検出インターフェース１９２４を該接着剤の上に配置することができる。該接着剤が硬化すると、液位検出インターフェース１９２４は台１９２２にくっつく。スタンプ接着剤が具体的に例示されているが、他の方法を使用することもできる。
【００８６】
駆動装置７２８も台１９２２に取り付けられる。上記したように、液位検出インターフェース１９２４と同様に駆動装置７２８を、くぼみ１９７０内に配置することができる。上記のように、台１９２２は、液位検出要素１９２５の動作を制御することができ、また、液位検出要素１９２５からの情報を電気接触パッド１９３６に伝えることもできる、液位検出インターフェース１９２４と同様に、駆動装置７２８は、接着剤による貼り付けを使用することを含むいくつものやり方で台１９２２に取り付けられる（ブロック２２０２）。それらの例では、それらの構成要素が取り付けられた後で、接着剤を硬化させて、液位検出インターフェース１９２４及び駆動装置７２８を台１９２２に永久的にくっ付ける。
【００８７】
方法２２００にしたがって、液位検出要素１９２５と電気接触パッド１９３６の間で信号をやり取りすることができるように、液位検出要素１９２５と電気接触パッド１９３６が、液位検出インターフェース１９２４及び駆動装置７２８を介して互いに結合される。たとえば、液位検出インターフェース１９２４を、電気的相互接続部１９３６にプラズマ及びワイヤーボンディングすることができる。
【００８８】
図２３は、本明細書に記載されている原理の１例にしたがう、液位センサの一部分の上面図である。具体的には、図２３は、台１９２２を備える該液位センサの一部を示している。上記のように、台１９２２は、液位検出インターフェース２３２４に、機械的支持及び電気的接続性を提供する。いくつかの例では、該台は、複数の液位検出インターフェース２３２４−１、２３２４−２、２３２４−３を支持する。異なる液位検出インターフェース２３２４−１、２３２４−２、２３２４−３は、異なる特性を有することができる。たとえば、異なる液位検出インターフェース２３２４間では、検出要素のタイプが互いに異なり、かつ検出要素の密度が互いに異なりうる。たとえば、液位検出インターフェース２３２４は、液位検出要素１９２５を備えることに加えて、液体及び／又は液体容器の他の特性を測定する検出要素を備えることができる。
【００８９】
上記のように、各液位検出インターフェース２３２４は、互いに異なる密度の検出要素を有することができる。たとえば、液体容器内の液体の液位が下がるにつれて、より高い分解能の液位測定が要求されうる。したがって、液体容器の底により近い液位検出インターフェース２３２４−３は、より高い分解能を提供するために、１インチにつきより多くの数の検出要素１９２５を備えることができる。したがって、中間の液位検出インターフェース２３２４−２は、それより低い液位検出分解能、すなわち、１インチ当たりの数がより少ない検出要素１９２５を有することができる。さらに、一番上の液位検出インターフェース２３２４−１は、さらに低い分解能を有することができる。
【００９０】
任意の液位検出インターフェース２３２４上に他の検出要素を配置することができる（または、任意の液位検出インターフェース２３２４は、該インターフェース上に配置された他の検出要素を有することができる）。たとえば、使用前であるが、製造及び輸送後に、液体容器のいくつかの特性を検証して適切な機能を確保することが望ましい場合がある。たとえば、液体容器がシステムに液体を適切に供給することができるようにするために、ひずみゲージ、圧力測定装置、液体特性検出装置、または温度センサを含めることができる。したがって、それらの構成要素を、液位検出インターフェース２３２４のうちの任意の１つ、たとえば一番上の液位検出インターフェース２３２４−１に含めることができる。
【００９１】
１例では、液位を検出するためにそのような装置（ないしデバイス）を使用することは、１）低コスト、大容量、及び単純な製造プロセスをもたらし、２）小さな細長いストリップを保護し、３）高分解能で高性能の液位検出プラットフォームを提供し、４）液位を検出するための複数のプロセスをサポートし、及び５）向上した性能に起因して顧客満足度を高めることになる。しかしながら、本明細書に開示されている装置は、いくつかの技術分野における他の問題及び欠陥に対処できることが考慮されている。
【００９２】
上記の説明は、記述されている原理の例を例示し及び説明するために提示されたものである。この説明は、それらの原理を網羅することも、開示されている形態そのものに限定することも意図していない。上記の教示に照らして多くの変更及び変形が可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月18日(2018.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液位センサであって、
台と、
前記台上に配置された、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースと、
前記液位検出インターフェース上に配置された、液体容器内の液位を検出するための１以上の液位検出要素と、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための電気的相互接続部
を備える液位センサ。
【請求項２】
前記液位検出インターフェースは、前記台の長さ方向に沿って延びる、請求項１の液位センサ。
【請求項３】
前記１以上の液位検出要素は熱式液位検出要素である、請求項１の液位センサ。
【請求項４】
前記液位検出インターフェースは、ストリップ、一連のヒーター、及び一連のセンサを備える、請求項１の液位センサ。
【請求項５】
前記ヒーターの各々は、それぞれの該ヒーターによって放出された熱を、関連付けられたセンサによって検出できるように、該センサに十分近いところにある、請求項４の液位センサ。
【請求項６】
それぞれのヒーターは、他のヒーターから独立して熱を放出するために、独立して作動可能である、請求項４の液位センサ。
【請求項７】
それぞれのヒーターは抵抗器である、請求項４の液位センサ。
【請求項８】
ヒーターとセンサが対をなして配置される、請求項４の液位センサ。
【請求項９】
前記ヒーターと前記センサが、前記ストリップの長さ方向に沿って垂直方向に隔置された積み重ね構成の配列をなして配置される、請求項４の液位センサ。
【請求項１０】
前記電気的相互接続部はインターフェースであり、前記液位検出インターフェースの前記センサからの信号は、該インターフェースによって別個のコントローラに送られ、該コントローラは、前記対をなすヒーターを個別にパルス駆動し、及び、同じ該対をなすセンサから検出された温度をヒーターパルス駆動パラメータと比較して、液体と空気のどちらがそれぞれの前記ヒーターとセンサの対に隣接しているかを判定することによって、検出対象の体積部内の液位を決定することからなる、請求項８の液位センサ。
【請求項１１】
それぞれのセンサは、それぞれのヒーターから２０μｍ以下の距離だけ離れている、請求項４の液位センサ。
【請求項１２】
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための駆動装置を備え、前記１以上の液位検出要素は、前記液位検出インターフェースを介して前記駆動装置に電気的に結合され、前記電気的相互接続部は、前記駆動装置、並びに前記液位検出インターフェースのヒーター及びセンサに電気的に接続される、請求項４の液位センサ。
【請求項１３】
前記駆動装置、並びに、前記駆動装置と前記液位検出インターフェースと前記電気的相互接続部との間の電気的接続部は、封入剤によって覆われる、請求項１２の液位センサ。
【請求項１４】
前記電気的相互接続部は電気接触パッドを有する、請求項１の液位センサ。
【請求項１５】
前記流体はインクである、請求項１の液位センサ。
【請求項１６】
８０個より多くの液位検出要素が、液位検出インターフェースの１インチ当たりに配置される、請求項１の液位センサ。
【請求項１７】
液体容器であって、該液体容器内に請求項１のセンサが配置されている、液体容器。
【請求項１８】
前記液位検出インターフェースは、細長いストリップ、一連のヒーター、及び一連のセンサを備え、前記細長いストリップを、前記液体を収容している前記容器の体積部内へと延在させることができる、請求項１７の液体容器。
【請求項１９】
前記ストリップは、前記体積部の側面に隣接する該ストリップの面が、前記液体に対向しないように前記体積部の該側面に沿って支持される、請求項１８の液体容器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
上記の説明は、記述されている原理の例を例示し及び説明するために提示されたものである。この説明は、それらの原理を網羅することも、開示されている形態そのものに限定することも意図していない。上記の教示に照らして多くの変更及び変形が可能である。
本開示のさらなる特徴を下記の項によって画定ないし規定することができる。
１．液位センサであって、
台と、
前記台上に配置された、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースと、
前記液位検出インターフェース上に配置された、液体容器内の液位を検出するための１以上の液位検出要素と、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための電気的相互接続部
を備える液位センサ。
２．前記流体はインクである、上項１のセンサ。
３．液体容器内に配置される上項１のセンサ。
４．前記１以上の液位検出要素は、熱式液位検出要素である、上項１のセンサ。
５．前記１以上の液位検出要素は、インピーダンス式液位検出要素である、上項１のセンサ。
６．前記台のくぼみ内に配置される上項１のセンサ。
７．８０個より多くの液位検出要素が、液位検出インターフェースの１インチ当たりに配置される、上項１のセンサ。
８．液位センサを形成する方法であって、
高アスペクト比の液位検出インターフェースを台に取り付けるステップであって、１以上の液位検出要素が該液位検出インターフェース上に配置されており、該高アスペクト比の液位検出インターフェースは前記台のくぼみ内に配置される、ステップと、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを出力するための駆動装置を前記台に取り付けるステップと、
前記１以上の液位検出要素を、前記高アスペクト比の液位検出インターフェースを介して前記駆動装置に電気的に結合するステップ
を含む方法。
９．前記くぼみの深さは、前記高アスペクト比の液位検出インターフェースの厚さと少なくとも同程度である、上項８の方法。
１０．液位センサであって、
液位検出インターフェースと電気的相互接続部とを電気的に接続し、及び、該液位検出インターフェースを機械的に保護するための台と、
前記台のくぼみ内に配置された、少なくとも１：５０のアスペクト比を有する液位検出インターフェースと、
前記液位検出インターフェース上に配置された、液体容器内の液位を検出するための１以上の液位検出要素と、
前記１以上の液位検出要素から収集されたデータを前記電気的相互接続部へと出力するための駆動装置と、
前記液位検出インターフェースと前記駆動装置との間の接続部の上に配置された封入剤と、
前記駆動装置から収集されたデータを出力するための前記電気的相互接続部と、
前記液位センサを、該液位センサが挿入されている液体容器に対して密封するためのカラー
を備える液位センサ。
１１．前記液位検出インターフェースの幅は、２２０マイクロメートルよりも小さい、上項１０のセンサ。
１２．前記駆動装置は、前記液位センサが挿入されている前記液体容器の真正を確かめることができる、上項１０のセンサ。
１３．前記液位検出インターフェースは、種々のタイプの検出要素を支持する、上項１０のセンサ。
１４．複数の液位検出インターフェースをさらに備え、それぞれの液位検出インターフェースは異なる特性を有することからなる、上項１０のセンサ。
１５．前記複数の液位検出インターフェースは、異なる密度の液位検出要素を有する、上項１４のセンサ。
【国際調査報告】
2019514014.tif 000033
2019514014.tif 000034
2019514014.tif 000035