(57)【要約】【課題】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液体容器において、センサーの誤検知を抑制する。【解決手段】センサーユニットは、液体に関する情報を検知するセンサーと、センサーに液体を導くセンサー液体流路と、液体の流入口を有して液体を貯留し、センサー液体流路の入口と連通する貯留部と、貯留部内に配置された突起部とを備える。【選択図】図７
2010167691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーユニットであって、
液体に関する情報を検知するセンサーと、
前記センサーに前記液体を導くセンサー液体流路と、
前記液体の流入口を有して前記液体を貯留し、前記センサー液体流路の入口と連通する貯留部と、
前記貯留部内に配置された突起部と、
を備える、センサーユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサーユニットにおいて、
前記突起部により形成された前記貯留部の前記流入口と前記センサー液体流路の入口とを結ぶ前記液体の流路の最大幅は、前記センサー液体流路の入口幅の２倍よりも小さい、センサーユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセンサーユニットにおいて、
前記突起部は、前記液体を前記貯留部の流入口から前記センサー液体流路の入口との間を迂回させるように配置されている、センサーユニット。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、さらに、
前記センサー液体流路を有し、前記センサーが載置される板状のセンサーベース部材を備え、
前記センサーは、圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき前記液体に関する情報を検知し、
前記突起部は、前記センサーベース部材と当接しないように配置されている、センサーユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のセンサーユニットにおいて、
前記突起部により形成された前記貯留部の前記流入口と前記センサー液体流路の入口とを結ぶ前記液体の流路は、１本の流路として形成されている、センサーユニット。
【請求項６】
液体容器であって、
液体が流動する液体流路を有する容器本体と、
前記液体に関する情報を検知するセンサーと、
前記センサーに前記液体を導くセンサー液体流路と、
前記液体の流入口を有して前記液体を貯留し、前記センサー液体流路の入口と連通する貯留部と、
前記貯留部内に配置された突起部と、
を備える、液体容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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判定する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４６０３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８１５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記センサーを用いる技術では、キャビティの入口付近に大きな気泡が存在する場合がある。例えば、キャビティの入口と接する位置に液体が貯留する部分（以下、「貯留部」と呼ぶ）が設けられている構成において、この貯留部内に滞留する小さな気泡が大きな気泡に成長する場合がある。また、上流側から大きな気泡が流れてきて貯留部に流入し、滞留する場合もある。このような場合において液体残量が少なくなった際に、大きな気泡が貯留部の壁に付着し、表面張力によって壊れずに残ることが起こり得る。この残存する気泡の表面を伝って貯留部内にわずかに残っている液体がキャビティに流入すると、センサーは、液体残量が少ないのにも関わらず、「液体残量は多い」と誤って検知するおそれがあった。このような課題は、圧電素子を含むセンサーを備える液体容器に限らず、液体温度等液体に関する情報を検知する任意のセンサーを備えるセンサーユニット及び液体容器に共通する課題であった。
【０００６】
本発明は、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液体容器において、センサーの誤検知を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］センサーユニットであって、液体に関する情報を検知するセンサーと、前記センサーに前記液体を導くセンサー液体流路と、前記液体の流入口を有して前記液体を貯留し、前記センサー液体流路の入口と連通する貯留部と、前記貯留部内に配置された突起部と、を備える、センサーユニット。
【０００９】
適用例１のセンサーユニットは、貯留部に突起部が配置されているので、貯留部の流入口からセンサー液体流路の入口に至る液体の流路の幅を狭め、貯留部内に存在し得る気泡を小さな気泡のみとすることができる。したがって、貯留部内の気泡の表面がセンサー液体流路の入口に接することを抑制でき、気泡の表面を伝ってセンサー液体流路に液体が流入し、センサーが誤検知することを抑制できる。また、突起部が配置されていることにより、貯留部の流入口からセンサー液体流路の入口の間で液体を迂回させることができ、気泡がセンサー液体流路の入口付近に滞留することを抑制できる。
【００１０】
［適用例２］適用例１に記載のセンサーユニットにおいて、前記突起部により形成された前記貯留部の前記流入口と前記センサー液体流路の入口とを結ぶ前記液体の流路の最大幅は、前記センサー液体流路の入口幅の２倍よりも小さい、センサーユニット。
【００１１】
このような構成により、貯留部内に大きな気泡が滞留することを抑制できる。
【００１２】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載のセンサーユニットにおいて、前記突起部は、前記液体を前記貯留部の流入口から前記センサー液体流路の入口との間を迂回させるように配置されている、センサーユニット。
【００１３】
このような構成により、貯留部に大きな気泡が流入した場合であっても、気泡を迂回させて、センサー液体流路の入口に向かって直線的に流れていくことを抑制できるので、気泡がセンサー液体流路の入口付近に滞留することを抑制できる。
【００１４】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれか一例に記載のセンサーユニットにおいて、さらに、前記センサー液体流路を有し、前記センサーが載置される板状のセンサーベース部材を備え、前記センサーは、圧電素子を有し、前記圧電素子の振動に基づき前記液体に関する情報を検知し、前記突起部は、前記センサーベース部材と当接しないように配置されている、センサーユニット。
【００１５】
このような構成により、圧電素子の振動がセンサーベース部材を介して貯留部に吸収されて減衰することを抑制できる。
【００１６】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれか一例に記載のセンサーユニットにおいて、前記突起部により形成された前記貯留部の前記流入口と前記センサー液体流路の入口とを結ぶ前記液体の流路は、１本の流路として形成されている、センサーユニット。
【００１７】
このような構成により、流入口から貯留部に流入した小さな気泡を、貯留部に流入する液体や後続して流入する気泡によってセンサー液体流路の入口に向かわせる（押し出す）ことができる。したがって、貯留部内に滞留する小さな気泡が大きな気泡に成長することを抑制できる。
【００１８】
［適用例６］液体容器であって、液体が流動する液体流路を有する容器本体と、前記液体に関する情報を検知するセンサーと、前記センサーに前記液体を導くセンサー液体流路と、前記液体の流入口を有して前記液体を貯留し、前記センサー液体流路の入口と連通する貯留部と、前記貯留部内に配置された突起部と、を備える、液体容器。
【００１９】
適用例６の液体容器では、貯留部に突起部が配置されているので、貯留部の流入口からセンサー液体流路の入口に至る液体の流路の幅を狭め、貯留部内に存在し得る気泡を小さな気泡のみとすることができる。したがって、貯留部内の気泡の表面がセンサー液体流路の入口に接することを抑制でき、気泡の表面を伝ってセンサー液体流路に液体が流入し、センサーが誤検知することを抑制できる。また、突起部が配置されていることにより、貯留部の流入口からセンサー液体流路の入口の間で液体を迂回させることができ、気泡がセンサー液体流路の入口付近に滞留することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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：
以下の第１の実施例では、本発明のセンサーユニットを備えたインクカートリッジについて説明する。図１は、第１の実施例におけるインクカートリッジを備えたプリンター２０の概略構成を示す説明図である。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
図７（Ａ）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７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。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（Ａ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
上流側流路Ｒａの内部には、上流側突起部１５２が配置されている。この上流側突起部１５２は、Ｌ字を逆さにした形状を有しており、仕切壁１３６の右側面（Ｘ軸負方向側の面）と、流入口１６２を有する壁面ＢＷとで支持されている。上流側突起部１５２は、仕切壁１３６の右側面と共に第１の貫通孔２１２を囲むように配置されている。ここで、上流側突起部１５２は、壁面ＢＷを除く上流側流路形成部１３４ａのいずれの面とも接しないように配置されている。流入口１６２から流入したインクは、上流側流路Ｒａを通って第１の貫通孔２１２へと流れることができる。このような構成を有する上流側突起部１５２は、上流側突起部１５２がない構成に比べて流入口１６２から第１の貫通孔２１２に至るインクの流路の幅を狭めることができる。
【００４２】
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。下流側流路Ｒｂの内部には、下流側突起部１５４が配置されている。この下流側突起部１５４は、Ｌ字形状を有しており、仕切壁１３６の左側面（Ｘ軸正方向側の面）と、排出口１６４を有する壁面とで支持されている。下流側突起部１５４は、仕切壁１３６の左側面と共に第２の貫通孔２１４を囲むように配置されている。下流側突起部１５４は、上述した上流側突起部１５２と同様に、排出口１６４を有する壁面を除く下流側流路形成部１３４ｂのいずれの面とも接しないように配置されている。このような下流側突起部１５４の形状及び配置状態により、下流側流路Ｒｂ内において、第２の貫通孔２１４から排出口１６４に至る左回りの１本のインク流路が形成される。
【００４３】
１本のインク流路が下流側流路Ｒｂ内に形成されることにより、気泡が第２の貫通孔２１４から下流側流路Ｒｂ内に排出された場合に、下流側流路Ｒｂ内に残留するインクを後続の気泡によって排出口１６４から排出する（押し出す）ことができる。それゆえ、下流側流路Ｒｂ内において気泡が滞留することを抑制できる。
【００４４】
上述したセンサーチップ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、上流側突起部１５２と、下流側突起部１５４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、第１の貫通孔２１２とセンサーキャビティ２２２と第２の貫通孔２１４とからなる流路（センサー流路）は請求項におけるセンサー液体流路に、上流側流路形成部１３４ａは請求項における貯留部に、上流側突起部１５２は請求項における突起部に、それぞれ相当する。
【００４５】
Ａ２．上流側流路Ｒａにおけるインクの流れ：
図８（Ａ）は、上流側流路Ｒａにおけるインクの流れの詳細を示す説明図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【００４６】
上流側突起部１５２は、流入口１６２と第１の貫通孔２１２とが直線的に結ばれることを阻むように配置されているため、流入口１６２から流入したインクは第１の貫通孔２１２に向かって直線的に流れない。具体的には、流入口１６２から流入したインクは、上流側突起部１５２の表面に沿って下方（−Ｚ方向）に流れて上流側突起部１５２の下端に至る。上流側突起部１５２の下端と上流側流路形成部１３４ａの底面との間には隙間Ｓ１が形成されており、上流側突起部１５２の下端に至ったインクは、この隙間Ｓ１を抜けて上流側突起部１５２と仕切壁１３６とで囲まれた領域ＡＲ１に流入する。そして、領域ＡＲ１に流入したインクは、第１の貫通孔２１２に向かって流れる。なお、上述した流入口１６２から第１の貫通孔２１２に向かう流路を「第１の迂回流路」と呼ぶ。
【００４７】
上流側突起部１５２の端面（Ｙ軸正方向側の面）は、仕切壁１３６の端面（センサーベース部材２１０の第２の面２１０ｂ）を基準として−Ｙ方向にずれて（後退して）いる。したがって、上流側流路Ｒａに流入したインクの一部は、上流側突起部１５２の表面を沿って＋Ｙ方向に流れ、上流側突起部１５２の端面で下方（−Ｚ方向）に向かい第１の貫通孔２１２に流れ込むこととなる（図８（Ｂ）一点鎖線：以下「第２の迂回流路」と呼ぶ）。しかしながら、上流側突起部１５２の端面とセンサーベース部材２１０の第２の面２１０ｂとの間の隙間Ｓ２は非常に狭いため、第２の迂回流路は、第１の迂回流路と比較して流路抵抗が大きい。したがって、上流側流路Ｒａに流入したインクのほとんどは、第１の迂回流路を流れることとなる。
【００４８】
ここで、第１の迂回流路における最大幅は、仕切壁１３６の端面から流入口１６２を有する壁面ＢＷまでの距離Ｗ２である。そして、上流側突起部１５２及びベース部材収容部１３４は、第１の迂回流路の最大幅、すなわち、距離Ｗ２が短くなるように構成されている。したがって、例えば、領域ＡＲ１にすっぽりと収まるような比較的大きな気泡が領域ＡＲ１に流入した場合でも、インクの流れによって第１の貫通孔２１２から容易に排出することができる。また、仮に、インクの流れが止まった際に上流側流路Ｒａのいずれかの位置に気泡が残留することがあっても、次にインクの流れが生じた際に、この残留気泡を第１の貫通孔２１２から排出することができる。このように、インクカートリッジ１００では、上流側流路Ｒａにおいてセンサーの誤検知を招くような有害な気泡の残留を抑制するように構成されている。なお、距離Ｗ２は、第１の貫通孔２１２の幅（直径）Ｗ１の２倍よりも短いことが好ましい。例えば、貫通孔２１２の直径Ｗ１が０．８ｍｍである場合には、距離Ｗ２を１．４ｍｍとすることができる。
【００４９】
Ａ３．インクエンドの検出方法：
図７（Ｂ）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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
以上説明したように、第１の実施例におけるインクカートリッジ１００では、上流側流路Ｒａ内に上流側突起部１５２を配置することにより、流入口１６２から第１の貫通孔２１２に至るインク流路の幅を狭めると共に、インク流路を迂回路として形成することができる。したがって、インク残量が少ない場合に上流側流路Ｒａ内に排出困難な大きさの気泡が滞留することを抑制することができる。それゆえ、インク残量が少ない状態において上流側流路Ｒａ内に残存する気泡の表面が第１の貫通孔２１２と接することを抑制でき、気泡の表面を伝ってインクが第１の貫通孔２１２内に導かれることを抑制できる。その結果、センサーチップ２２０において、インク残量が少ないのにも関わらず「インク残量が多い」と誤検知することを抑制できる。また、上流側突起部１５２は、センサーベース部材２１０と接しないように配置されている。したがって、センサーチップ２２０と容器本体１０２との接触面積を小さくすることができ、センサーチップ２２０の圧電素子２２６の振動が、容器本体１０２に吸収されて減衰することを抑制している。これにより、インクエンドの検出精度を向上させることができる。
【００５４】
Ｂ．第２の実施例：
図９（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９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面を示す断面図である。第２の実施例のインクカートリッジは、上流側流路Ｒａ内に設けられた上流側突起部の形状においてインクカートリッジ１００（図２）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。
【００５５】
具体的には、第２の実施例の上流側突起部１５２ａは、Ｘ軸方向に沿って延びた薄板形状を有しており、仕切壁１３６によって支持されている。上流側突起部１５２ａは、仕切壁１３６のみと接しており、上流側流路形成部１３４ａとは接していない。
【００５６】
このような構成において、上流側突起部１５２ａと上流側流路形成部１３４ａとの間のＸ軸方向の隙間Ｓ３は非常に狭いので、インク圧力が小さい場合に大きな気泡は隙間Ｓ３を通り抜けることができない。また、隙間Ｓ３の最大幅は第１の実施例における隙間Ｓ１の最大幅（Ｗ２）と同程度であるので、インク圧力が大きい場合に隙間Ｓ３を抜けることができる気泡は比較的小さい気泡である。したがって、第２の実施例におけるインクカートリッジは、第１の実施例のインクカートリッジ１００と同様な効果を有する。
【００５７】
なお、上流側流路Ｒａ内において、上流側突起部１５２ａの下方には比較的広い空間が存在する。したがって、隙間Ｓ３を抜けた小さな気泡が大きな気泡に成長することも可能である。しかしながら、上流側突起部１５２ａにより気泡の通る位置は隙間Ｓ３において限定されるため、隙間Ｓ３を抜けた小さな気泡は、後続の気泡によって上流側流路Ｒａ内を押されて第１の貫通孔２１２に向かうこととなる。したがって、隙間Ｓ３を抜けた気泡は、大きな気泡に成長する前に第１の貫通孔２１２を介して排出される。それゆえ、上流側突起部１５２ａの下方において、大きな気泡の発生は抑制される。
【００５８】
Ｃ．第３の実施例：
図１０（Ａ）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。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるＥ−Ｅ断面を示す断面図である。第３の実施例のインクカートリッジは、上流側流路Ｒａ内に設けられた上流側突起部の形状と、上流側流路Ｒａと下流側流路Ｒｂとの間にバイパス流路を備えている点と、においてインクカートリッジ１００（図２）と異なり、他の構成は第１の実施例と同じである。
【００５９】
具体的には、第３の実施例の上流側突起部１５２ｂは、Ｚ軸方向に沿って延びた薄板形状を有しており、壁面ＢＷによって支持されている。上流側突起部１５２ｂは、壁面ＢＷを除く他の部分において上流側流路形成部１３４ａ及び仕切壁１３６と接していない。また、仕切壁１３６の下端（−Ｚ方向の端）には溝が設けられており、この溝によって、上流側流路Ｒａと下流側流路Ｒｂとの間のバイパス流路４００が形成されている。バイパス流路４００は、上流側流路Ｒａの下半分におけるインクの流れ（＋Ｘ方向に向かう流れ）を形成するためのものであり、上流側流路Ｒａの下半分においてインクが滞留するのを抑制する。
【００６０】
このような構成において、上流側流路Ｒａの内部には、流入口１６２から第１の貫通孔２１２に向かう２つのインク流路が形成される。１つ目の流路は、上流側突起部１５２ｂの外側（仕切壁１３６に向かう方向と反対側）を下方（−Ｚ方向）に流れ、上流側流路Ｒａの底面に沿って＋Ｘ方向に折れて、上流側突起部１５２ｂと仕切壁１３６との間を上方（＋Ｚ方向）に流れて第１の貫通孔２１２に至る流路（以下、「第１流路Ａ１」と呼ぶ）である。２つ目の流路は、流入口１６２から直線的に第１の貫通孔２１２に流れる流路（以下、「第２流路Ａ２」と呼ぶ）である。なお、上流側突起部１５２ｂは、第１流路Ａ１の断面積と第２流路Ａ２の断面積とが、ほぼ等しくなるように配置されている。これら２つの流路Ａ１，Ａ２における最大幅は、いずれも第１の実施例と同様に、距離Ｗ２となっている。
【００６１】
このような構成を有する第３の実施例のインクカートリッジは、第１の実施例のインクカートリッジ１００と同様な効果を奏する。また、第３の実施例において、上流側突起部１５２ｂは、仕切壁１３６と接することなく上流側流路Ｒａの中央に配置しているので、体積を比較的小さくすることができる。それゆえ、センサーチップ２２０の圧電素子２２６の振動が、容器本体１０２に吸収されて減衰することを抑制でき、インクエンドの検出精度を向上させることができる。また、第１流路Ａ１は、鋭角に折れる部分を有するため、かかる部分に気泡が留まり易い。しかしながら、第１流路Ａ１は第２流路Ａ２に比べて長いため流路抵抗が大きい。したがって、流入口１６２から上流側流路Ｒａに流れ込むインクの多くは第２流路Ａ２を通る。それゆえ、第１流路Ａ１内に気泡が溜まることを抑制することができる。
【００６２】
Ｄ．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。
【００６３】
Ｄ１．変形例１：
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、上流側突起部１５２と、下流側突起部１５４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、上流側突起部１５２と、下流側突起部１５４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と上流側突起部１５２と下流側突起部１５４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。また、ベース部材収容部１３４と、仕切壁１３６と、上流側突起部１５２と、下流側突起部１５４と、センサーチップ２２０と、センサーベース部材２１０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。
【００６４】
Ｄ２．変形例２：
上述した各実施例では、下流側流路Ｒｂには、下流側突起部１５４が配置されていたが、下流側突起部１５４を省略することもできる。
【００６５】
Ｄ３．変形例３：
上述した各実施例では、上流側突起部１５２，１５２ａ，１５２ｂの端面（Ｙ軸正方向側の面）は、仕切壁１３６の端面を基準として−Ｙ方向にずれて（後退して）いたが、これに代えて、仕切壁１３６の端面と揃うように（Ｙ軸方向にずれがないように）、上流側突起部１５２，１５２ａ，１５２ｂを配置することもできる。かかる構成を第１の実施例に適用した場合、第２の迂回路は形成されず、上流側流路Ｒａは、前述の第１の迂回路のみからなる１本のインク流路（第１の迂回路）として構成される。このようにすることで、流入口１６２から上流側流路Ｒａに流入した小さい気泡を、上流側流路Ｒａに流入するインクや後続の気泡によって第１の貫通孔２１２に向かわせる（押し出す）ことができる。それゆえ、領域ＡＲ１内において小さい気泡が滞ることを抑制でき、小さな気泡が大きな気泡に成長することを抑制できる。
【００６６】
Ｄ４．変形例４：
上流側突起部１５２の形状は、Ｌ字を逆さにした形状（第１の実施例）又は薄板形状（第２，３の実施例）であったが、これらに代えて、円柱状等任意の形状とすることもできる。また、第１の実施例において上流側突起部１５２の上面と、上流側流路Ｒａの天井部分との間には空隙があったが、これに代えて、上流側突起部１５２の上面と、上流側流路Ｒａの天井部分とを接する構成とすることができる。このようにすることで、上流側流路Ｒａを１本の流路（第１の迂回路）として構成することができる。また、各実施例において、上流側流路Ｒａ内に配置された上流側突起部の数は１つであったが、これに代えて、複数とすることもできる。例えば、第３の実施例において、複数の上流側突起部１５２ｂを互いに平行となるようにして、上流側流路Ｒａ内に配置することもできる。すなわち、一般には、上流側流路Ｒａ内に突起部を有する任意の構成を、本発明のセンサーユニット及び液体容器において採用することができる。
【００６７】
Ｄ５．変形例５：
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。
【００６８】
Ｄ６．変形例６：
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。
【００６９】
Ｄ７．変形例７：
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。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１の実施例におけるインクカートリッジを備えたプリンター２０の概略構成を示す説明図。
【図２】インクカートリッジ１００の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】インクカートリッジ１００の正面側の拡大分解斜視図。
【図４】センサーベース部材２１０の構成を示す図。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】上流側流路Ｒａにおけるインクの流れの詳細を示す説明図。
【図９】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。
【図１０】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。
【符号の説明】
【００７１】
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、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、１３６…仕切壁、１５２，１５２ａ，１５２ｂ…上流側突起部、１５４…下流側突起部、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、２２０…センサーチップ、２２２…センサーキャビティ、２２４…振動板、２２６…圧電素子、２２８…電極端子、２３０…カバー、２４０…中継端子、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、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…隙間、Ａ１…第１流路、Ｗ２…距離、Ａ２…第２流路、ＢＷ…壁面、Ｒａ…上流側流路、Ｒｂ…下流側流路、ＢＬ１…気泡、ＡＲ１…領域
【図１】
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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９】
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【図１０】
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