JP5423008B2 - センサーユニット及び液体容器 - Google Patents

Description

本発明は、液体残量等の液体に関する情報を検知するセンサーを備えるセンサーユニット、及びセンサーを備える液体容器に関する。

インクジェットプリンターを始めとする液体噴射装置に噴射する液体を供給するために、液体を収容する液体容器が用いられている。

従来、液体容器内部の液体残量の管理方法としては、液体噴射装置が噴射した液体の量をソフトウェアにより積算して管理する方法や、液体容器に液体残量センサーを設ける方法が知られている。後者の例として、圧電素子を含む液体残量センサーが知られている（特許文献１，２）。このセンサーは、圧電素子が積層された振動板に対向するキャビティの内部に、液体が存在する場合と液体が存在しない場合とで、強制振動後の振動板の残留振動（自由振動）に起因する残留振動信号の共振周波数が変化することを利用して、液体容器内の液体残量を検知する。

上記センサーは、板状のベース部材に載置され、このベース部材が液体の貯留する部分（以下、「センサー収容部」と呼ぶ）に収容されて用いられることがある。この場合、センサー収容部によって振動板（圧電素子）の振動が吸収されないように、センサー収容部に設けた突起（以下、「位置決め部」と呼ぶ）においてベース部材と接するようにして、ベース部材の収容位置を決める構成が採用され得る。

特開２００１−１４６０３０号公報 特開２００６−２８１５５０号公報

上述した従来の構成においても、振動板（圧電素子）の振動吸収が十分に抑制されておらず、センサーの検知性能の低下を招いていた。

本発明は、圧電素子により液体に関する情報を検知するセンサーを備えたセンサーユニット及び液体容器において、圧電素子の振動吸収によるセンサー検知性能の低下を抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］センサーユニットであって、圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき液体に関する情報を検知するセンサーと、前記センサーに面する開口と、前記センサーの収容位置を定める位置決め部と、前記位置決め部の周りに形成され、前記位置決め部の剛性を弱めるための剛性緩和部と、を有し、前記センサーを収容するセンサー収容部と、を備える、センサーユニット。

適用例１のセンサーユニットは、位置決め部の周りに剛性緩和部を備えているので、位置決め部の剛性を弱めることができる。したがって、圧電素子の振動がセンサー収容部に吸収されて減衰することを抑制でき、センサー検知性能の低下を抑制することができる。

［適用例２］適用例１に記載のセンサーユニットにおいて、さらに、前記センサーの少なくとも一部を覆って前記センサー収容部に溶着され、前記センサーの外縁部と前記開口との間を封止するフィルムを備え、前記剛性緩和部は、前記センサー収容部において前記フィルムが溶着された溶着部と、前記位置決め部との間に位置する溝として構成されている、センサーユニット。

このような構成により、比較的簡単に剛性緩和部を構成することができる。また、センサー収容部を軽量にし、かつ、センサー収容部を安価に製作することができる。

［適用例３］適用例２に記載のセンサーユニットにおいて、前記剛性緩和部は、前記溶着部に接する位置に配置されている、センサーユニット。

このような構成により、フィルムを溶着する際に溶着部が変形して拡がった場合であっても、拡がった部分を溝である剛性緩和部に収容することができる。したがって、この溶着部の拡がった部分において、フィルムが溶着される方向とは逆向きとなる応力の発生を抑制でき、フィルムの破損を抑制できる。

［適用例４］適用例１に記載のセンサーユニットにおいて、前記剛性緩和部は、前記開口に沿った縁において前記位置決め部に隣接して形成された切り欠きとして構成されている、センサーユニット。

このような構成により、比較的簡単に剛性緩和部を構成することができる。また、センサー収容部を軽量にすることができ、かつ、センサー収容部を安価に製作することができる。

［適用例５］適用例１に記載のセンサーユニットにおいて、前記剛性緩和部は、エラストマーで構成されている、センサーユニット。

このような構成により、剛性緩和部自体を弱い剛性とすることができ、これにより、位置決め部の剛性を弱めることができる。

［適用例６］適用例５に記載のセンサーユニットにおいて、前記センサー収容部のうち、前記剛性緩和部を除く他の部分を構成する部材は、ポリプロピレンで構成されている、センサーユニット。

このような構成により、剛性緩和部及び位置決め部を除く他の部分の剛性を、剛性緩和部及び位置決め部の剛性に比べて強くすることができる。また、ポリプロピレンは、入手容易で加工し易いので、センサー収容部を安価に製作することができる。

［適用例７］液体容器であって、液体が流動する容器内流路を有する容器本体と、圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき液体に関する情報を検知するセンサーと、前記センサーに面する開口と、前記センサーの収容位置を定める位置決め部と、前記位置決め部の周りに形成され、前記位置決め部の剛性を弱めるための剛性緩和部と、を有するセンサー収容部と、を備える、液体容器。

適用例７の液体容器は、位置決め部の周りに剛性緩和部を備えているので、位置決め部の剛性を弱めることができる。したがって、圧電素子の振動がセンサー収容部に吸収されて減衰することを抑制でき、センサー検知性能の低下を抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の第１の実施例におけるセンサーユニットを適用したプリンター２０の概略構成を示す説明図である。

プリンター２０は、副走査送り機構と、主走査送り機構と、ヘッド駆動機構と、各機構を制御するための主制御部４０と、操作部７０と、コネクター８０とを備えている。副走査送り機構は、紙送りモーター２２とプラテン２６とを備えており、紙送りモーターの回転をプラテン２６に伝達することによって用紙Ｐを副走査方向に搬送する。主走査送り機構は、キャリッジモーター３２と、プーリー３８と、キャリッジモーター３２とプーリー３８との間に張設された駆動ベルト３６と、プラテン２６の軸と並行に設けられた摺動軸３４と、を備えている。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモーター３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達され、キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿ってプラテン２６の軸方向（主走査方向）に往復動する。ヘッド駆動機構は、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０を備えており、印刷ヘッドを駆動して用紙Ｐ上にインクを吐出させる。印刷ヘッドユニット６０には、後述するように、複数のインクカートリッジ１００を脱着自在に装着可能である。操作部７０は、ユーザが各種設定を行う際に用いる操作ボタンや、各種メニュー画面を表示するためのディスプレイを備えている。コネクター８０は、プリンター２０とパーソナルコンピューター９０とを接続するために用いられる。

図２は、インクカートリッジ１００の概略構成を示す分解斜視図である。インクカートリッジ１００がキャリッジ３０に装着された状態での上下方向は、図２におけるＺ軸方向と一致している。

インクカートリッジ１００は、容器本体１０２と、第１のフィルム１０４と、第２のフィルム１０８と、蓋体１０６とを備えている。これらの部材は、例えば、互いに熱溶着可能な樹脂（例えば、ポリプロピレンやポリエチレン）で形成されている。容器本体１０２の下面には、液体供給部１１０が形成されている。液体供給部１１０の内部には、下面から順にシール部材１１４と、バネ座１１２と、閉塞バネ１１６とが収容されている。シール部材１１４は、液体供給部１１０に、印刷ヘッドユニット６０のインク供給針（図示省略）が挿入されているときに、液体供給部１１０の内壁とインク供給針の外壁との間に隙間が生じないようにシールする。バネ座１１２は、インクカートリッジ１００が印刷ヘッドユニット６０に装着されていないときに、シール部材１１４の内壁に当接して液体供給部１１０を閉塞する。閉塞バネ１１６は、バネ座１１２をシール部材１１４の内壁に当接させる方向に付勢する。インク供給針が液体供給部１１０に挿入されると、インク供給針の上端がバネ座１１２を押し上げ、バネ座１１２とシール部材１１４との間に隙間が生じ、当該隙間からインク供給針にインクが供給される。

容器本体１０２の表面（Ｘ軸正方向側の面）、裏面（Ｘ軸負方向側の面）、正面（Ｙ軸正方向側の面）には、リブ１０ａを始め様々な形状を有する流路形成部が形成されている。第１のフィルム１０４および第２のフィルム１０８は、容器本体１０２の表面および裏面の全体を覆うように、容器本体１０２に貼り付けられている。第１のフィルム１０４および第２のフィルム１０８は、容器本体１０２に形成された流路形成部の端面との間に隙間が生じないように緻密に貼り付けられている。これらの流路形成部と第１のフィルム１０４および第２のフィルム１０８により、インクカートリッジ１００の内部には、複数の小部屋や細い流動路などの液体流路が区画形成される。なお、流路形成部の一部として容器本体１０２に形成されたバルブ収容部１０ｂと、第２のフィルム１０８との間には、負圧発生バルブが配置されるが、図の煩雑を避けるため、図示は省略する。蓋体１０６は、第１のフィルム１０４を覆うように、容器本体１０２の裏面側に装着される。

本インクカートリッジ１００に形成される液体流路は、一端が大気に連通し、他端が液体供給部１１０に連通している。すなわち、インクカートリッジ１００は、インクがプリンター２０に供給されるに従い、液体流路に大気が導入される大気連通型のインクカートリッジ１００であるが、液体流路の構成の詳細については、その説明を省略する。

図３は、インクカートリッジ１００の正面側の拡大分解斜視図である。容器本体１０２の正面には、印刷ヘッドユニット６０に設けられたホルダ側に係合されるレバー１２０が設けられている。例えばレバー１２０の下方位置には、流路形成部の一部であるベース部材収容部１３４が開口している。ベース部材収容部１３４の開口部分の周囲には溶着リブ１３２が形成されている。ベース部材収容部１３４には、ベース部材収容部１３４によって形成される液体流路を上流側流路と下流側流路とに仕切る仕切壁１３６が形成されている。

容器本体１０２のベース部材収容部１３４近傍には、センサーベース部材２１０と、センサーチップ２２０と、溶着フィルム２０２と、カバー２３０と、中継端子２４０と、回路基板２５０とが、この順番で装着されている。

図４は、センサーベース部材２１０の構成を示す図である。センサーベース部材２１０は、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属で形成された板状部材である。センサーベース部材２１０は、容器本体１０２に対向する側の面である第２の面２１０ｂと、その反対側の面である第１の面２１０ａを有している。センサーベース部材２１０には、中央近傍に、第１の面２１０ａ側から第２の面２１０ｂ側に貫通する第１および第２の貫通孔２１２、２１４が形成されている。

図５は、センサーベース部材２１０とセンサーチップ２２０の構成を示す第１の図である。センサーベース部材２１０の第１の面２１０ａには、第１および第２の貫通孔２１２、２１４（図４）を覆うように、センサーチップ２２０が接着されている。センサーチップ２２０には、圧電素子２２６と、振動板２２４と、圧電素子２２６の２つの電極端子２２８とが、配置されている。

図３に戻って説明する。溶着フィルム２０２は、センサーベース部材２１０をベース部材収容部１３４の開口部に保持し、かつ、ベース部材収容部１３４を液体流路として緻密に封止する。溶着フィルム２０２は、センサーベース部材２１０の第１の面２１０ａの外周縁部に接着されると共に、溶着リブ１３２に溶着される。この溶着フィルム２０２によって、センサーベース部材２１０は、奥行き方向（Ｙ軸方向）において仕切壁１３６と当接する位置に固定される。

カバー２３０は、センサーチップ２２０及び溶着フィルム２０２を保護するように配置される。中継端子２４０は、カバー２３０に収容される。中継端子２４０は、溶着フィルム２０２に形成された孔２０２ａを介してセンサーチップ２２０の電極端子２２８と電気的に接触する端子２４２を備えている。回路基板２５０は、カバー２３０に装着され、かつ、中継端子２４０の端子２４４と電気的に接続される。

図６は、センサーベース部材２１０とセンサーチップ２２０の構成を示す第２の図である。図６は、図４におけるＡ−Ａ断面に対応している。

センサーチップ２２０は、検出対象のインクを受け入れるセンサーキャビティ２２２を有している。このセンサーキャビティ２２２は、センサーベース部材２１０に面して開口している。センサーキャビティ２２２の底部（図６上側）は、振動板２２４で構成されている。より具体的に述べると、センサーチップ２２０は、貫通孔３００ａを有するキャビティ板３０１と、振動板２２４とを有している。センサーキャビティ２２２は、貫通孔３００ａの内壁面と、振動板２２４のキャビティ板３０１側の面２２４ａ（以下、下面とも呼ぶ）とにより形成されている。センサーキャビティ２２２は、一方の端部が第１の貫通孔２１２と連通しており、他方の端部が第２の貫通孔２１４と連通している。この結果、センサーキャビティ２２２と第１および第２の貫通孔２１２、２１４は、断面が略コの字型のインク流路（以下、センサー流路とも呼ぶ。）を形成している。

さらに、振動板２２４のキャビティ板３０１とは反対側の面（以下、上面とも呼ぶ）には圧電素子２２６と、２つの電極端子２２８と、補助電極３２０が配置されている。圧電素子２２６は、センサーキャビティ２２２と振動板２２４を挟んで対向する位置に配置されている。２つの電極端子２２８は、圧電素子２２６の両側に配置されている。圧電素子２２６は、下部電極３１０と、圧電層３１２と、上部電極３１４とを含んでいる。下部電極３１０は、振動板２２４の上面に配置されている。圧電層３１２は、下部電極３１０の上に積層されている。上部電極３１４は、圧電層３１２の上に積層されている。

下部電極３１０は、一方の電極端子２２８に電気的に接続されている。上部電極３１４は、補助電極３２０に接続されている。この補助電極３２０は他方の電極端子２２８に接続されている。補助電極３２０は、下部電極３１０と絶縁されている。

圧電素子２２６は、例えば、センサーキャビティ２２２内のインクの有無による電気特性（例えば周波数）の違いでインクエンドを判断する機能を果たす。圧電層の材料としては、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）、または、鉛を使用しない鉛レス圧電膜、等を用いることができる。

センサーチップ２２０は、キャビティ板３０１の下面をセンサーベース部材２１０の上面中央部に接着材でセンサーベース部材２１０に一体に固着されている。この接着によって、センサーベース部材２１０とセンサーチップ２２０間がシールされている。

図７は、第１の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。図８は、図７におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図９は、図７におけるＣ−Ｃ断面を示す説明図である。ベース部材収容部１３４には、仕切壁１３６が配置されている。図７では、図の煩雑を避けるため、センサーチップ２２０およびセンサーベース部材２１０を、２点破線を用いて外形構造のみを示し、溶着フィルム２０２は、破線により図示している。

仕切壁１３６は、センサーベース部材２１０における第１の貫通孔２１２と第２の貫通孔２１４との間の部分に当接する。これによって、ベース部材収容部１３４は、上流側流路形成部１３４ａと、下流側流路形成部１３４ｂとに仕切られる。

上流側流路形成部１３４ａは、溶着フィルム２０２およびセンサーベース部材２１０と共に、上述したセンサー流路の上流側（第１の貫通孔２１２側）と連通する上流側流路Ｒａを区画形成する。上流側流路Ｒａは、センサーベース部材２１０が配置される側とは反対側（−Ｙ方向側）にインクの流入口１６２を備えている。下流側流路形成部１３４ｂは、溶着フィルム２０２およびセンサーベース部材２１０と共に、センサー流路の下流側（第２の貫通孔２１４側）と連通する下流側流路Ｒｂを区画形成する。下流側流路Ｒｂは、センサーベース部材２１０が配置される側とは反対側（−Ｙ方向側）にインクの排出口１６４を備えている。

ベース部材収容部１３４の内壁には、内側に突起した４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４が形成されている。これらの４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、センサーベース部材２１０と当接して、センサーベース部材２１０の面方向（Ｘ−Ｚ面における任意の方向）の収容位置を定める。なお、上述したように、仕切壁１３６は、端面においてセンサーベース部材２１０と当接するので、センサーベース部材２１０の奥行き方向の収容位置を定める。

ここで、ベース部材収容部１３４の端面（Ｙ軸正方向の面）において、溶着リブ１３２の内側（開口側）には、溶着リブ１３２に沿って溝１５０が形成されている。この溝１５０により、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、いずれも薄肉状に構成されている。センサーベース部材２１０は、これらの薄肉状の位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４においてベース部材収容部１３４と接する。図９の例では、センサーベース部材２１０は、位置決め部ＬＯ１においてベース部材収容部１３４と接している。

なお、センサーチップ２２０とセンサーベース部材２１０とベース部材収容部１３４と仕切壁１３６とは、請求項におけるセンサーユニットに相当する。また、インクカートリッジ１００は請求項における液体容器に、センサーチップ２２０とセンサーベース部材２１０とは請求項におけるセンサーに、ベース部材収容部１３４と仕切壁１３６とは請求項におけるセンサー収容部に、それぞれ相当する。

Ａ２．インクエンドの検出方法：
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、センサーチップ２２０のセンサーキャビティ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。センサーキャビティ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。

具体的には、プリンター２０から回路基板２５０を介して圧電素子２２６に駆動電圧を印加すると、圧電素子２２６の変形に伴い振動板２２４が変形する。圧電素子２２６を強制的に変形させた後、駆動電圧の印加を解除すると、しばらくは、たわみ振動が振動板２２４に残留する。この残留振動は、振動板２２４とセンサーキャビティ２２２内の媒体との自由振動である。従って、例えば、圧電素子２２６に印加する駆動電圧をパルス波形あるいは矩形波とすることで、駆動電圧を印加した後の振動板２２４と媒体との共振状態を容易に得ることができる。

この残留振動は、振動板２２４の振動であり、圧電素子２２６の変形を伴う。このため、残留振動に伴って圧電素子２２６は逆起電力を発生する。プリンター２０は、回路基板２５０を介して逆起電力に対応する応答信号を取得することができる。プリンター２０の主制御部４０は、応答信号の周波数を測定することにより、インクカートリッジ１００内のインクの有無を検出することができる。

なお、主制御部４０は、検出した「インクの有無」についての情報をパーソナルコンピューター９０に送信することができる。パーソナルコンピューター９０は、受信したインクの有無についての情報に基づき、プリンター２０用のドライバー画面（図示省略）にインク残量についての情報を表示することができる。

上述した振動板２２４の振動に伴い、センサーベース部材２１０も振動する。したがって、センサーベース部材２１０の振動が妨げられると、振動板２２４の振動が減衰してインクエンドの検出精度が低下する。そこで、本実施例のプリンター２０では、ベース部材収容部１３４に設けた溝１５０により、振動板２２４の振動減衰を抑制するように構成されている。

Ａ３．振動板２２４の振動減衰の抑制：
図１０（Ａ）は、図９における領域ＡＲ１の拡大図である。図１０（Ａ）に示すように、位置決め部ＬＯ１を挟んでセンサーベース部材２１０と反対側には溝１５０が形成されている。この溝１５０により位置決め部ＬＯ１の剛性は弱められ、センサーベース部材２１０の振動に伴って位置決め部ＬＯ１も大きく振動する。したがって、センサーベース部材２１０の振動の減衰は抑制される。

溶着リブ１３２の先端部分には、−Ｙ方向に突出した溶出部１３３が形成されている。この溶出部１３３は、溶着フィルム２０２を溶着リブ１３２に溶着する際に、溶着リブ１３２の先端が溶けて拡がり形成されたものである。この溶出部１３３の先端部分は、溝１５０の内部に収まっており、位置決め部ＬＯ１の上面（Ｙ軸正方向の面）Ｓ１よりも深い位置（−Ｙ方向にずれた位置）に達している。

図１０（Ｂ）は、比較例としての従来における領域ＡＲ１に相当する領域ＡＲ２の拡大図である。この比較例における容器本体は、ベース部材収容部１３４に溝１５０が形成されていない点において第１の実施例の容器本体１０２と異なり、他の構成は同じである。従来例では、センサーベース部材２１０の振動はベース部材収容部１３４に伝わるが、位置決め部ＬＯ１（ベース部材収容部１３４）の剛性が強いため、位置決め部ＬＯ１はほとんど振動しない。したがって、センサーベース部材２１０の振動はベース部材収容部１３４によって吸収されることとなる。

また、従来例では、溶着リブ１３２の先端部分に、図１０（Ａ）と同様に、溶出部１３３ａが形成されている。ここで、ベース部材収容部１３４には溝１５０が形成されていないため、溶出部１３３ａの先端は位置決め部ＬＯ１の上面Ｓ２に突き当たっている。これにより、溶着フィルム２０２は、溶出部１３３ａにおいて接着される方向とは逆向き（＋Ｙ方向）の応力を受け、破損し易い。

以上説明したように、第１の実施例の容器本体１０２は、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の内側に溝１５０を設けることにより、これら４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性を弱めるように構成されている。したがって、ベース部材収容部１３４によるセンサーベース部材２１０の振動の減衰を抑制することができ、圧電２２６の振動吸収を抑制してインクエンドの検出性能の低下を抑制できる。また、溝１５０は溶着リブ１３２に隣接する位置に形成されているので、溶着フィルム２０２の溶着の際に生じる溶出部１３３を溝１５０に収容することができる。したがって、溶出部１３３において、溶着方向とは反対方向となる応力をフィルム２０２に与えることを抑制でき、溶出部１３３における溶着フィルム２０２の破損を抑制できる。

Ｂ．第２の実施例：
図１１（Ａ）は、第２の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。第２の実施例のプリンターは、ベース部材収容部１３４において、溝１５０に代えて４つの切り欠きを備えている点で、プリンター２０（図１〜１０）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。

図１１（Ａ）に示すように、第２の実施例におけるベース部材収容部１３４には、溶着リブ１３２の内側に隣接する４つの切り欠き１５１ａ〜１５１ｄが形成されている。切り欠き１５１ａは、位置決め部ＬＯ１の外側において位置決め部ＬＯ１に対応する位置に形成されている。同様に、切り欠き１５１ｂは位置決め部ＬＯ２の外側において位置決め部ＬＯ２に対応する位置に、切り欠き１５１ｃは位置決め部ＬＯ３の外側において位置決め部ＬＯ３に対応する位置に、切り欠き１５１ｄは位置決め部ＬＯ４の外側において位置決め部ＬＯ４に対応する位置に、それぞれ形成されている。これら４つの切り欠き１５１ａ〜１５１ｄの平面（Ｘ−Ｚ平面）形状は、それぞれ対応する位置決め部の外縁に沿った方向を長手方向とする長方形である。４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、それぞれ対応する切り欠き１５１ａ〜１５１ｄによって薄肉状に構成され、剛性が弱められている。

以上の構成を有する第２の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例の容器本体１０２と同様な効果を有する。

Ｃ．第３の実施例：
図１２は、第３の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。第３の実施例のプリンターは、ベース部材収容部１３４において、溝１５０がない点と、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４に隣接する位置に切り欠きを備えている点とにおいて、プリンター２０（図１〜１０）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。

図１２に示すように、第３の実施例の容器本体１０２は、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４に隣接する位置に７つの切り欠き１５２ａ〜１５２ｇを備えている。２つの切り欠き１５２ａ，１５２ｂは、上流側流路形成部１３４ａの開口に沿った縁において位置決め部ＬＯ１を挟んで形成されている。切り欠き１５２ｃは、下流側流路形成部１３４ｂの開口に沿った縁において位置決め部ＬＯ２に隣接して形成されている。なお、前述の切り欠き１５２ｂは、２つの位置決め部ＬＯ１，ＬＯ２のいずれにも隣接する位置に形成されており、２つ切り欠き１５２ｂ，１５２ｃは、位置決め部ＬＯ２を挟んで配置されている。２つの切り欠き１５２ｄ，１５２ｅは、下流側流路形成部１３４ｂの開口に沿った縁において位置決め部ＬＯ３を挟んで形成されている。切り欠き１５２ｆは、下流側流路形成部１３４ｂの開口に沿った縁において位置決め部ＬＯ４に隣接して形成されている。また、切り欠き１５２ｇは、上流側流路形成部１３４ａに沿った縁において位置決め部ＬＯ４に隣接して形成されている。これら２つの切り欠き１５２ｆ，１５２ｇは、位置決め部ＬＯ４を挟んで配置されている。４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、それぞれ両隣に形成された切り欠きによって薄肉状に構成され、剛性が弱められている。

以上の構成を有する第３の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例の容器本体１０２と同様な効果を有する。

Ｄ．第４の実施例：
図１３（Ａ）は、第４の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。第４の実施例のプリンターは、ベース部材収容部１３４において、溝１５０に代えて、ベース部材収容部１３４の他の部分よりも剛性の弱い弱剛性部１５３を備えている点において、プリンター２０（図１〜１０）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。

図１３（Ａ）に示すように、第３の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例における溝１５０に相当する部分に、エラストマーで構成された弱剛性部１５３を備えている。エラストマーとしては、ゴム（シリコンゴムやブチルゴム等）や、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を採用することができる。

このような構成において、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、第１の実施例と異なり薄肉状に構成されていない。しかしながら、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４において、センサーベース部材２１０に当接する側と反対側に剛性の弱い部材が配置されるので、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性は、弱剛性部１５３がない構成に比べて弱くなっている。換言すると、弱剛性部１５３によって、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性は弱められている。

以上の構成を有する第４の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例の容器本体１０２と同様な効果を有する。

Ｅ．第５の実施例：
図１４（Ａ）は、第５の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。第５の実施例のプリンターは、溝１５０を備えていない点と、位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４及び仕切壁１３６を構成する基材が、ベース部材収容部１３４の他の部分を構成する基材と異なる点と、においてプリンター２０（図１〜１０）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。

図１４（Ａ）に示すように、第５の実施例の容器本体１０２は、位置決め部ＬＯ１を構成する第１の位置決め部材１５４ａと、位置決め部ＬＯ２を構成する第２の位置決め部材１５４ｂと、位置決め部ＬＯ３を構成する第３の位置決め部材１５４ｃと、位置決め部ＬＯ４を構成する第４の位置決め部材１５４ｄと、を備えている。これら４つの位置決め部材１５４ａ〜１５４ｄと、仕切壁１３６とは、エラストマーで構成されている。

このような構成において、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、第１の実施例と異なり薄肉状に構成されていない。しかしながら、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、ベース部材収容部１３４の他の部分よりも剛性の弱い基材によって構成されている。したがって、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性は、他の部分と同じ基材（ポリプロピレン等）で構成される場合に比べて弱くなっている。また、センサーベース部材２１０の奥行き方向の位置を定める仕切壁１３６の剛性も同様にして弱くなっている。

以上の構成を有する第５の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例の容器本体１０２と同様な効果を有する。

Ｆ．第６の実施例：
図１５（Ａ）は、第６の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。第６の実施例のプリンターは、溝１５０を備えていない点と、上流側流路Ｒａ及び下流側流路Ｒｂに面した部分を構成する基材が、ベース部材収容部１３４の他の部分を構成する基材と異なる点と、においてプリンター２０（図１〜１０）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。

図１５（Ａ）に示すように、第６の実施例の容器本体１０２において、ベース部材収容部１３４は、上流側流路Ｒａ及び下流側流路Ｒｂに面した部分を構成する内側部材１４０と、内側部材１４０を囲むように配置された外側部材１３５とを備えている。内側部材１４０及び仕切壁１３６はエラストマーで構成され、外側部材１３５は熱溶着可能な樹脂（ポリプロピレンやポリエチレン）で構成されている。

このような構成において、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、第１の実施例と異なり薄肉状に構成されていない。しかしながら、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４は、外側部材１３５よりも剛性の弱い基材によって構成されている。したがって、各位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性は、外側部材１３５と同じ基材で構成される場合に比べて弱くなっている。また、センサーベース部材２１０の奥行き方向の位置を定める仕切壁１３６の剛性も、外側部材１３５と同じ基材で構成される場合に比べて弱くなっている。

以上の構成を有する第６の実施例の容器本体１０２は、第１の実施例の容器本体１０２と同様な効果を有する。

Ｇ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｇ１．変形例１：
上述した第２，３の実施例では、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４の剛性を弱めるように、切り欠き１５１ａ〜１５１ｄ，１５２ａ〜１５２ｇを設けていたが、これに代えて、これら切り欠きに相当する部分に、第４の実施例と同様に、弱剛性部を設けることもできる。かかる弱剛性部の基材としては、例えば、エラストマーを採用することができる。また、上述した各実施例を組み合わせることもできる。例えば、ベース部材収容部１３４が、第１の実施例における溝１５０と、第３の実施例における切り欠き１５２ａ〜１５２ｄとをいずれも備える構成とすることもできる。すなわち、一般には、位置決め部の周囲に配置され、位置決め部の剛性を弱めるための部分（剛性緩和部）を備える任意の構成を、本発明のセンサーユニット及び液体容器に適用することができる。また、位置決め部を含む第１の部分を形成する剛性の弱い部材と、第１の部材を除いた第２の部分を形成する剛性の強い部材とにより、センサー収容部を形成する任意の構成を、本発明のセンサーユニット及び液体容器に適用することができる。

Ｇ２．変形例２：
上述した第５，６の実施例では、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４及び仕切壁１３６は、いずれもエラストマーで構成されていたが、これに代えて、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４及び仕切壁１３６の一部をエラストマーに代えて、ベース部材収容部１３４の他の部分と同じ基材（ポリプロピレン等）で構成することもできる。

Ｇ３．変形例３：
上述した各実施例では、ベース部材収容部１３４と、仕切壁１３６とは、容器本体１０２の一部として形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。ベース部材収容部１３４と、仕切壁１３６とを一体形成し、容器本体１０２とは別体として構成することもできる。この場合、ベース部材収容部１３４と仕切壁１３６とを一体形成した部材と、センサーチップ２２０と、センサーベース部材２１０とは、請求項におけるセンサーユニットに相当する。

Ｇ４．変形例４：
上述した第１の実施例では、ベース部材収容部１３４のうち、開口を形成し、４つの位置決め部ＬＯ１〜ＬＯ４を備える部分は、他の部分と一体形成されていたが、これに代えて、ベース部材収容部の他の部分とは別の部材として形成することもできる。すなわち、一般には、センサーベース部材に面する開口を形成し、センサーベース部材の外縁部を囲む開口形成部を備えるセンサー収容部を、本発明のセンサーユニット及び液体容器に採用することができる。

Ｇ５．変形例５：
上述した第１の実施例では、溝１５０は、溶着リブ１３２の内側に隣接して配置されていたが、これに代えて、溶着リブ１３２の内側において、溶着リブ１３２と離して配置することもできる。同様に、第２の実施例では、４つの切り欠き１５１ａ〜１５１ｄは、溶着リブ１３２の内側に隣接して配置されていたが、これに代えて、溶着リブ１３２の内側において、溶着リブ１３２と離して配置することもできる。

Ｇ６．変形例６：
上述した各実施例では、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ーを用いても良い。また、インクエンドセンサーに限らず、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ーを用いても良い。すなわち、一般には、インクに関する任意の情報を検知するセンサーを、本発明のセンサーユニット及び液体容器に採用することができる。

Ｇ７．変形例７：
上述した各実施例では、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。

Ｇ８．変形例８：
上述した各実施例では、インクジェット式のプリンター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。

本発明の第１の実施例におけるセンサーユニットを適用したプリンター２０の概略構成を示す説明図である。 インクカートリッジ１００の概略構成を示す分解斜視図である。 インクカートリッジ１００の正面側の拡大分解斜視図である。 センサーベース部材２１０の構成を示す図である。 センサーベース部材２１０とセンサーチップ２２０の構成を示す第１の図である。 センサーベース部材２１０とセンサーチップ２２０の構成を示す第２の図である。 第１の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。 図７におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 図７におけるＣ−Ｃ断面を示す説明図である。 図９における領域ＡＲ１の拡大図及び比較例としての従来における領域ＡＲ１に相当する領域ＡＲ２の拡大図である。 第２の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。 第３の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。 第４の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。 第５の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。 第６の実施例における容器本体１０２のベース部材収容部１３４付近の構造を示す説明図である。

１０ａ…リブ、１０ｂ…バルブ収容部、２０…プリンター、２２…モーター、２６…プラテン、３０…キャリッジ、３２…キャリッジモーター、３４…摺動軸、３６…駆動ベルト、３８…プーリー、４０…主制御部、６０…印刷ヘッドユニット、７０…操作部、８０…コネクター、９０…パーソナルコンピューター、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、１３３…溶出部、１３３ａ…溶出部、１３４…ベース部材収容部、１３４ａ…上流側流路形成部、１３４ｂ…下流側流路形成部、１３５…外側部材、１３６…仕切壁、１４０…内側部材、１５０…溝、１５３…弱剛性部、１５４ａ…第１の位置決め部材、１５４ｂ…第２の位置決め部材、１５４ｃ…第３の位置決め部材、１５４ｄ…第４の位置決め部材、１６２…流入口、１６４…排出口、２０２…溶着フィルム、２０２ａ…孔、２１０…センサーベース部材、２１０ａ…第１の面、２１０ｂ…第２の面、２１２…第１の貫通孔、２１４…第２の貫通孔、２１４側…第２の貫通孔、２２０…センサーチップ、２２２…センサーキャビティ、２２４…振動板、２２４ａ…面（下面）、２２６…圧電素子、２２８…電極端子、２３０…カバー、２４０…中継端子、２４２，２４４…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、Ｐ…用紙、Ｓ２…上面、Ｒａ…上流側流路、Ｒｂ…下流側流路、ＬＯ１〜ＬＯ４…位置決め部、ＡＲ１，ＡＲ２…領域、ＡＲ２…領域

Claims (6)

1. センサーユニットであって、
   圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき液体に関する情報を検知するセンサーと、
   前記センサーに面する開口と、前記センサーの収容位置を定める位置決め部と、前記位置決め部の周りに形成され、前記位置決め部の剛性を弱めるための剛性緩和部と、を有し、前記センサーを収容するセンサー収容部と、
   前記センサーの少なくとも一部を覆って前記センサー収容部に溶着され、前記センサーの外縁部と前記開口との間を封止するフィルムと、
   を備え、
   前記剛性緩和部は、前記センサー収容部において前記フィルムが溶着された溶着部と、前記位置決め部との間に位置する溝として構成されている、センサーユニット。
2. 請求項１に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記剛性緩和部は、前記溶着部に接する位置に配置されている、センサーユニット。
3. 請求項１に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記剛性緩和部は、前記開口に沿った縁において前記位置決め部に隣接して形成された切り欠きとして構成されている、センサーユニット。
4. 請求項１に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記剛性緩和部は、エラストマーで構成されている、センサーユニット。
5. 請求項４に記載のセンサーユニットにおいて、
   前記センサー収容部のうち、前記剛性緩和部を除く他の部分を構成する部材は、ポリプロピレンで構成されている、センサーユニット。
6. 液体容器であって、
   液体が流動する容器内流路を有する容器本体と、
   圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき液体に関する情報を検知するセンサーと、 前記センサーに面する開口と、前記センサーの収容位置を定める位置決め部と、前記位置決め部の周りに形成され、前記位置決め部の剛性を弱めるための剛性緩和部と、を有するセンサー収容部と、
   前記センサーの少なくとも一部を覆って前記センサー収容部に溶着され、前記センサーの外縁部と前記開口との間を封止するフィルムと、
   を備え、
   前記剛性緩和部は、前記センサー収容部において前記フィルムが溶着された溶着部と、前記位置決め部との間に位置する溝として構成されている、液体容器。

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