JP2009279886A - 液体容器およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液体容器は、液体が流動する液体流路を形成する流路形成部を有する容器本体と、センサを有するセンサ部材と、センサ部材を容器本体に固定するフィルムと、を備える。前記流路形成部は、センサ部材に面して開口する容器側開口部と、容器側開口部を囲むように配置された外周部と、を有する。フィルムは、センサ部材の外縁部と、流路形成部の外周部との間を封止し、外周部は、センサ部材の容器側開口部から離れる方向への移動を許容する弾性変形部を有する。
【選択図】図9
Description
液体が流動する液体流路を形成する流路形成部を有する容器本体と、
センサを有するセンサ部材と、
前記センサ部材を前記容器本体に固定するフィルムと、
を備え、
前記流路形成部は、
前記センサ部材に面して開口する容器側開口部と、
前記容器側開口部を囲むように配置された外周部と、
を有し、
前記フィルムは、前記センサ部材の外縁部と、前記流路形成部の前記外周部との間を封止し、
前記外周部は、前記センサ部材の前記容器側開口部から離れる方向への移動を許容する弾性変形部を有する、液体容器。
こうすれば、液体流路のインク圧の上昇を抑制でき、センサの損傷を抑制することができる。
前記弾性変形部は、前記フィルムが固着された薄肉形状部を含む、液体容器。
こうすれば、容易に上記弾性変形を可能に構成できる。
前記薄肉形状部は、前記容器側開口部の上壁面との間に隙間を有する、液体容器。
こうすれば、外周部の薄肉形状部を弾性変形部として構成できる。
前記フィルムは、前記外周部に熱溶着によって固着され、
前記容器側開口部の上壁面において、前記外周部の内側の高さは、前記外周部の外側の高さより低い、液体容器。
こうすれば、容易に薄肉形状部と上壁面との間に隙間を形成できる。
前記センサ部材は、
第1の面と前記第1の面と反対側の第2の面を有する板状部材であり、前記第1の面側から第2の面側に貫通する第1および第2の貫通孔と、前記第1および第2の貫通孔を囲む前記外縁部と有するベース部材と、
底部と開口部を有し液体を受け入れるキャビティが形成され、前記キャビティの底部の裏側に前記センサが配置されたチップであって、前記キャビティの開口部が前記第1および第2の貫通項と連通するように前記ベース部材の前記第1の面に配置されたセンサチップと、
を有する、液体容器。
こうすれば、キャビティ内のインク圧が上昇し、センサが損傷することを抑制することができる。
前記容器側開口部は、前記ベース部材の前記第2の面側が収容されるベース部材収容部であり、
前記ベース部材収容部は、
前記ベース部材の前記第2の面に当接し、当該当接により、前記液体流路を、前記ベース部材の第1の貫通項と連通する第1の流路と、前記ベース部材の第2の貫通孔と連通する第2の流路とに仕切る仕切壁と、
を有する、液体容器。
こうすれば、ベース部材収容部により、上流側の流路と下流側の流路を形成することができる。
前記センサは、圧電素子の振動を介して、前記液体に関する情報を検知するセンサであり、
前記ベース部材の前記ベース部材収容部に対する位置決め部と、前記仕切壁との当接部とを除き、前記ベース部材と前記ベース部材収容部とは接触していない、液体容器。
こうすれば、圧電素子の振動が、容器本体に吸収されて減衰することを抑制できる。この結果、センサの検出精度が向上する。
前記センサは、圧電素子を含む、液体容器。
こうすれば、圧電素子の損傷を抑制することができる。
センサが配置され、外縁部を有するセンサ部材と、
前記センサ部材を前記液体本体に固定するフィルムと、
を用いて液体容器を製造する製造方法であって、
前記流路形成部は、
前記センサ部材に面して開口する容器側開口部と、
前記開口部を囲むように配置されたリブと、
前記容器側開口部の上壁面であって、前記リブの内側の高さが前記リブの外側の高さより低い、上壁面と、
を有し、
(a)前記センサ部材の外縁部に前記フィルムを固着する工程と、
(b)前記センサ部材を、前記容器側開口部に対して位置決めする工程と、
(c)前記フィルム部材を前記リブに固着すると共に、前記リブを潰す工程と、
を含む、製造方法。
こうすれば、リブが潰れて形成された薄肉形状部と上壁面との間に隙間を作ることができる。この結果、フィルムが固着された薄肉形状部は、センサ部材が容器側開口部から離れる方向に移動するように弾性変形できる。この結果、インク圧の上昇を抑制でき、センサの損傷を抑制することができるインクカートリッジを作製することができる。
前記(c)工程は、前記フィルムを前記リブに熱溶着する工程である、製造方法。
こうすれば、フィルムのリブへの固着とリブを潰すことを同時に行うことができる。
・印刷システムの構成:
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図1は、実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図である。印刷システムは、プリンタ20と、コンピュータ90と、インクカートリッジ100を備えている。プリンタ20は、コネクタ80を介して、コンピュータ90と接続されている。
図8に示すように、上流側流路Raに導入されたインクは、第1の貫通孔212を介して、センサチップ220のセンサキャビティ222に導かれる。ここで、圧電素子226により振動される振動板224からの振動がインクに伝達され、その残留振動波形の周波数によって、インクの有無が検出される。センサキャビティ222に、インク以外に空気が混入するエンドポイントでは、残留振動波形の減衰が大きく、インクが充満状態のときと比べて高周波数となる。これを検出することで、インクエンド検出が可能となる。
図10は、実施例におけるインクカートリッジ100の製造方法の処理ステップを示すフローチャートである。このフローチャートでは、ベース部材収容部134に、溶着フィルム202を用いて、センサベース部材210およびセンサチップ220を装着する工程以外の処理ステップは省略している。
・第1変形例:
仕切壁136、ベース部材収容部134、センサベース部材210、センサチップ220の具体的形状を上記実施例では示したが、これらは一例であり、本発明の本旨に従って、様々な変形が可能である。例えば、仕切壁136を省略すると共に、第1および第2の貫通孔212、214を1つの貫通孔に置き換えても良い。例えば、図8に示す仕切壁136の断面形状は、端部が細くなったテーパ形状としてもよい。また、センサベース部材210とセンサチップ220は一体に構成されても良い。また、センサベース部材210の第1および第2の貫通孔212、214の形状は、矩形などの多角形断面を有する多角柱形状でも良い。
上記実施例では、薄肉形状の内側溶け出し部132aが撓むことができるように、隙間NTを形成することにより、センサベース部材210がベース部材収容部134から離脱する方向に移動可能としているが、これに代えて、溶着リブ132を弾性部材で形成しても良い。溶着フィルム202が溶着された外周部が、センサベース部材210がベース部材収容部134からインク圧の変動に応じて移動可能なように弾性変形できるように構成されていればよい。
上記実施例では、熱溶着により、溶着フィルム202を溶着リブ132に固着する処理と、溶着リブ132を潰す処理とを同時に行っているが、溶着リブ132を潰してからフィルムを接着しても良い。
上記実施例では、圧電素子226からの応答信号の周波数に基づいて、インクエンドを検出しているが、振幅の大きさに基づいてインクエンドを検出するタイプのセンサを用いても良い。また、インクエンドセンサに限らず、インクの温度、抵抗、その他のインクの特性を検出するためのセンサを用いても良い。
上記実施例では、1つのインクタンクを1つのインクカートリッジ100等として構成しているが、複数のインクタンクを1つのインクカートリッジ100として構成しても良い。
上記実施例は、インクジェット式のプリンタ20と、インクカートリッジ100が採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器と、を採用しても良い。ここでいう液体は、溶媒に機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェル状のような流状体を含む。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であっても良い。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置、該液体のための液体容器に本発明を適用することができる。
10b…バルブ収容部
20…プリンタ
22…モータ
26…プラテン
30…キャリッジ
32…キャリッジモータ
34…摺動軸
36…駆動ベルト
38…プーリ
40…主制御部
50…熱溶着治具
60…印刷ヘッドユニット
70…操作部
80…コネクタ
90…コンピュータ
100…インクカートリッジ
102…容器本体
104…第1のフィルム
106…蓋体
108…第2のフィルム
110…液体供給部
112…バネ座
114…シール部材
116…閉塞バネ
120…レバー
132…溶着リブ
132a…内側溶け出し部
132b…基部
132c…外側溶け出し部
134…ベース部材収容部
136…仕切壁
202…溶着フィルム
210…センサベース部材
212、214…貫通孔
220…センサチップ
222…センサキャビティ
224…振動板
226…圧電素子
228…電極端子
230…カバー
240…中継端子
250…回路基板
300a…貫通孔
301…キャビティ板
310…下部電極
312…圧電層
314…上部電極
320…補助電極
Claims (10)
- 液体容器であって、
液体が流動する液体流路を形成する流路形成部を有する容器本体と、
センサを有するセンサ部材と、
前記センサ部材を前記容器本体に固定するフィルムと、
を備え、
前記流路形成部は、
前記センサ部材に面して開口する容器側開口部と、
前記容器側開口部を囲むように配置された外周部と、
を有し、
前記フィルムは、前記センサ部材の外縁部と、前記流路形成部の前記外周部との間を封止し、
前記外周部は、前記センサ部材の前記容器側開口部から離れる方向への移動を許容する弾性変形部を有する、液体容器。 - 請求項1に記載の液体容器であって、
前記弾性変形部は、前記フィルムが固着された薄肉形状部を含む、液体容器。 - 請求項2に記載の液体容器であって、
前記薄肉形状部は、前記容器側開口部の上壁面との間に隙間を有する、液体容器。 - 請求項3に記載の液体容器であって、
前記フィルムは、前記外周部に熱溶着によって固着され、
前記容器側開口部の上壁面において、前記外周部の内側の高さは、前記外周部の外側の高さより低い、液体容器。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の液体容器であって、
前記センサ部材は、
第1の面と前記第1の面と反対側の第2の面を有する板状部材であり、前記第1の面側から第2の面側に貫通する第1および第2の貫通孔と、前記第1および第2の貫通孔を囲む前記外縁部と有するベース部材と、
底部と開口部を有し液体を受け入れるキャビティが形成され、前記キャビティの底部の裏側に前記センサが配置されたチップであって、前記キャビティの開口部が前記第1および第2の貫通項と連通するように前記ベース部材の前記第1の面に配置されたセンサチップと、
を有する、液体容器。 - 請求項5に記載の液体容器であって、
前記容器側開口部は、前記ベース部材の前記第2の面側が収容されるベース部材収容部であり、
前記ベース部材収容部は、
前記ベース部材の前記第2の面に当接し、当該当接により、前記液体流路を、前記ベース部材の第1の貫通項と連通する第1の流路と、前記ベース部材の第2の貫通孔と連通する第2の流路とに仕切る仕切壁と、
を有する、液体容器。 - 請求項6に記載の液体容器であって、
前記センサは、圧電素子の振動を介して、前記液体に関する情報を検知するセンサであり、
前記ベース部材の前記ベース部材収容部に対する位置決め部と、前記仕切壁との当接部とを除き、前記ベース部材と前記ベース部材収容部とは接触していない、液体容器。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の液体容器であって、
前記センサは、圧電素子を含む、液体容器。 - 液体が流動する液体流路を形成する流路形成部を有する容器本体と、
センサを有するセンサ部材と、
前記センサ部材を前記液体本体に固定するフィルムと、
を用いて液体容器を製造する製造方法であって、
前記流路形成部は、
前記センサ部材に面して開口する容器側開口部と、
前記開口部を囲むように配置されたリブと、
前記容器側開口部の上壁面であって、前記リブの内側の高さが前記リブの外側の高さより低い、上壁面と、
を有し、
(a)前記センサ部材の外縁部に前記フィルムを固着する工程と、
(b)前記センサ部材を、前記容器側開口部に対して位置決めする工程と、
(c)前記フィルム部材を前記リブに固着すると共に、前記リブを潰す工程と、
を含む、製造方法。 - 請求項9に記載の製造方法において、
前記(c)工程は、前記フィルムを前記リブに熱溶着する工程である、製造方法。
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