(57)【要約】      （修正有）【課題】精度の影響を受けずに、異なる材料の部品間を確実にシールする。【解決手段】樹脂製のユニットベース２１０と、ユニットベースの上面の凹所２１１に収容された金属製のセンサベース２２０と、センサベースの上面に載置されたセンサチップ２３０とを具備し、センサチップは、センサキャビティ２３２の下面を開放、上面を振動板２３３で塞いで、振動板の上面に圧電素子２３４を配した構成をなし、センサベース及びユニットベースは、センサキャビティに連通する入側流路２２２及び出側流路２２３を有する。センサチップとセンサベース間は、センサベース上面の接着層２４２により、互いに固着されると同時にシールされ、センサベースとユニットベース間は、内周側がセンサベース上面に接着層を介して接着され且つ外周側がユニットベースの凹所の周囲の上面壁２１４に接着された接着フィルム２４０により、互いに固着されると同時にシールされている。【選択図】図７
2006281550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に凹所を有する樹脂製のユニットベースと、該ユニットベースの上面の凹所に収容された金属製のセンサベースと、該センサベースの上面に載置されたセンサチップと、を備え、
前記センサチップは、検出対象の液体を受け入れるセンサキャビティを有し、
前記センサキャビティの下面が前記液体の受け入れを可能とするために開放されており、該センサキャビティの上面が振動板で塞がれて該振動板の上面に圧電素子が配置されており、
前記センサベース及びユニットベースは、前記センサキャビティに連通する液溜まり空間を有し、
前記センサチップとセンサベース間は、センサベース上面に配された接着層により互いに固着されると同時にシールされ、
前記センサベースとユニットベース間は、内周側がセンサベースの上面に前記接着層を介して接着され且つ外周側が前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着された接着フィルムにより、互いに固着されると同時にシールされていることを特徴とする液体検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体検出装置であって、
前記センサベース及びユニットベースは、前記センサキャビティに対する入側流路及び出側流路をそれぞれ前記液溜まり空間として有し、前記液体が前記入側流路を介して前記センサキャビティに供給され、前出側流路を介して前記センサキャビティから排出されるように構成されていることを特徴とする液体検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体検出装置であって、
前記センサベースの上面が前記ユニットベースの凹所より上側に突出しており、前記接着フィルムは、ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に対する接着位置よりも高い位置で、センサベースの上面に接着されていることを特徴とする液体検出装置。
【請求項４】
内部に貯留した液体を外部に送出する送出流路を有する容器本体と、
請求項１〜３の何れか１項に記載の液体検出装置と、を備え
前記液体検出装置は、前記送出流路の終端付近にて前記容器本体に装着され、
前記液体検出装置の入側流路、センサキャビティ、出側流路が、この順に上流側から並ぶように、前記送出流路に直列に介在されていることを特徴とする液体容器。
【請求項５】
上面に凹所を有する樹脂製のユニットベースと、該ユニットベースの上面の凹所に収容された金属製のセンサベースと、該センサベースの上面に載置されたセンサチップと、を備え、
前記センサチップは、検出対象の液体を受け入れるセンサキャビティを有し、
前記センサキャビティの下面が前記液体の受け入れを可能とするために開放されており、該センサキャビティの上面が振動板で塞がれて該振動板の上面に圧電素子が配置されており、
前記センサベース及びユニットベースは、前記センサキャビティに連通する液溜まり空間を有し、
前記センサチップとセンサベース間は、センサベース上面に配された接着層により互いに固着されると同時にシールされ、
前記センサベースとユニットベース間は、内周側がセンサベースの上面に前記接着層を介して接着され且つ外周側が前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着された接着フィルムにより、互いに固着されると同時にシールされていることを特徴とする液体検出装置の製造方法であって、
前記センサベースの上面に接着層を形成し、その接着層の上に前記センサチップを載置することで、センサチップとセンサベース間を接着層によって一体に固着すると共にシールし、
次いで、そのセンサチップと一体になったセンサベースを、前記ユニットベースの上面の凹所に収容し、その状態で、上方から前記接着フィルムを被せることで、接着フィルムの内周側をセンサベースの上面に前記接着層を介して接着させ且つ外周側を前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着させ、それにより、センサベースとユニットベース間を接着フィルムによって一体に固着すると共にシールすることを特徴とする液体検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にインクジェット式記録装置等の液体噴射装置における液体（インク）残量の検出に適した液体検出装置、及び同装置を備えた液体容器、並びに液体検出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。
【０００３】
液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置においては、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と加圧されたインクをインク滴として射出するノズル開口とを有するインクジェット記録ヘッドが、キャリッジに搭載されており、インク容器内のインクが流路を介して記録ヘッドに供給され続けることにより、印刷を継続可能に構成されている。インク容器は、例えばインクが消費された時点でユーザーが簡単に交換できる、着脱可能なカートリッジとして構成されている。
【０００４】
従来、インクカートリッジのインク消費の管理方法としては、記録ヘッドでのインク滴の射出数やメンテナンスにより吸引されたインク量をソフトウエアにより積算してインク消費を計算により管理する方法や、インクカートリッジに液面検出用の電極を取付けることにより実際にインクが所定量消費された時点を管理する方法などがある。
【０００５】
しかしながら、ソフトウェアによりインク滴の吐出数やインク量を積算してインク消費を計算上管理する方法には、次のような問題がある。ヘッドの中には吐出インク滴に重量バラツキを有するものがある。このインク滴の重量バラツキは画質には影響を与えないが、バラツキによるインク消費量の誤差が累積した場合を考慮して、マージンを持たせた量のインクをインクカートリッジに充填してある。従って、個体によってはマージン分だけインクが余るという問題が生ずる。
【０００６】
一方、電極によりインクが消費された時点を管理する方法は、インクの実量を検出できるので、インク残量を高い信頼性で管理できる。しかしながら、インクの液面の検出をインクの導電性に頼ることになるので、検出可能なインクの種類が限定されてしまったり、電極のシール構造が複雑化してしまうという欠点がある。また、電極の材料としては、通常は導電性が良く耐腐食性も高い貴金属が使用されるので、インクカートリッジの製造コストがかさむ。さらに、２本の電極を装着する必要があるため、製造工程が多くなり、結果として製造コストがかさんでしまう。
【０００７】
そこで、上記の課題を解決すべく開発された装置が、特許文献１に圧電装置（ここでは、センサユニットあるいは液体検出装置と言う）として開示されている。このセンサユニットは、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、インクが存在する場合とインク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、インクカートリッジ内のインク残量を監視するというものである。
【特許文献１】特開２００１−１４６０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載のセンサユニットを使用する場合、振動板に対向するキャビティまではインクが自由に入り込むようにしておく必要があるが、電気的な要素である圧電素子等を配置した側には、インクが侵入しないようにしておく必要があり、そのため、異なる部材間は厳密にシールしておかなければならない。
【０００９】
シール手段として、一般的には、Ｏリング等の、潰れ代を与えることで面圧により隙間を封じるシール手段が挙げられるが、Ｏリング等のシール手段は、複数の部品の寸法精度にシール性能が依存するため、量産安定化が難しくなるという問題がある。また、Ｏリング等を潰すための部品が別に必要となるため、センサユニット（液体検出装置）が大きくなってしまうという問題もある。
【００１０】
また、別のシール手段として、接着剤で部品間の隙間を封じることが考えられるが、接着剤を使用する場合、取り扱いが面倒で、量産する際の工程の安定化を実現しにくいという問題がある。特に振動特性の向上を図る等のために、異なる材料（例えば、セラミック、金属、樹脂など）の部品を複数組み合わせてセンサユニット（液体検出装置）を作るような場合、接着剤の選定が難しく、できるだけ接着剤の使用箇所を制限したいという要請もある。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、部品の寸法精度の影響をあまり受けずに、異なる材料の部品間を確実にシールすることができ、しかも、組立作業性がよくて、量産時の工程の安定化を図ることができると共に、スペース効率がよく、小型化を図ることの可能な液体検出装置、その液体検出装置を備えた液体容器、及び、液体検出装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の液体検出装置は、上面に凹所を有する樹脂製のユニットベースと、該ユニットベースの上面の凹所に収容された金属製のセンサベースと、該センサベースの上面に載置されたセンサチップと、を具備し、前記センサチップは、検出対象の液体を受け入れるセンサキャビティを有しており、該センサキャビティの下面を前記液体の受け入れを可能とするために開放し、上面を振動板で塞いで、該振動板の上面に圧電素子を配した構成をなし、前記センサベース及びユニットベースは、前記センサキャビティに連通する液溜まり空間を有し、前記センサチップとセンサベース間は、センサベース上面に配された接着層により、互いに固着されると同時にシールされ、前記センサベースとユニットベース間は、内周側がセンサベースの上面に前記接着層を介して接着され且つ外周側が前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着された接着フィルムにより、互いに固着されると同時にシールされていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記記載の液体検出装置であって、前記センサベース及びユニットベースは、前記センサキャビティに対する入側流路及び出側流路をそれぞれ前記液溜まり空間として有し、前記液体が前記入側流路を介して前記センサキャビティに供給され、前記出側流路を介して前記センサキャビティから排出されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記記載の液体検出装置であって、前記センサベースの上面が前記ユニットベースの凹所より上側に突出しており、前記接着フィルムは、ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に対する接着位置よりも高い位置で、センサベースの上面に接着されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の液体容器は、内部に貯留した液体を外部に送出する送出流路を有する容器本体と、前記送出流路の終端付近に位置させて前記容器本体に装着された液体検出装置と、を備え、前記液体検出装置として、上述の液体検出装置が設けられ、前記液体検出装置の入側流路、センサキャビティ、出側流路が、この順に上流側から並ぶように、前記送出流路に直列に介在されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の液体検出装置の製造方法は、上面に凹所を有する樹脂製のユニットベースと、該ユニットベースの上面の凹所に収容された金属製のセンサベースと、該センサベースの上面に載置されたセンサチップと、を具備し、前記センサチップは、検出対象の液体を受け入れるセンサキャビティを有し、該センサキャビティの下面を前記液体の受け入れを可能とするために開放し、上面を振動板で塞いで、該振動板の上面に圧電素子を配した構成をなし、前記センサチップとセンサベース間は、センサベース上面に配された接着層により、互いに固着されると同時にシールされ、前記センサベースとユニットベース間は、内周側がセンサベースの上面に前記接着層を介して接着され且つ外周側が前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着された接着フィルムにより、互いに固着されると同時にシールされた液体検出装置の製造方法であって、前記センサベースの上面に接着層を形成し、その接着層の上に前記センサチップを載置することで、センサチップとセンサベース間を接着層によって一体に固着すると共にシールし、次いで、そのセンサチップと一体になったセンサベースを、前記ユニットベースの上面の凹所に収容し、その状態で、上方から前記接着フィルムを被せることで、接着フィルムの内周側をセンサベースの上面に前記接着層を介して接着させ且つ外周側を前記ユニットベースの凹所の周囲の上面壁に接着させ、それにより、センサベースとユニットベース間を接着フィルムによって一体に固着すると共にシールすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユニットベースに対して、上方から、センサチップを搭載したセンサベースを組み込み、その状態で、並んだ２部品の上面と上面、つまり、センサベースとユニットベースの両上面に跨って接着フィルムを貼り付けるだけで、異なる材料でできた２部品（金属製のセンサベースと樹脂製のユニットベース）間の固着とシールを同時に行うことができる。従って、組立作業性がきわめてよい。また、接着フィルムを２部品に跨って貼るだけであるから、各部品の寸法精度の影響をあまり受けずに、部品間のシールを行うことができる。また、例えば接着フィルムを量産機械によって加熱・加圧して溶着する場合には、量産機械による温度と圧力、圧着時間を管理するだけで、シール性能を高めることができ、量産時の安定化を図ることができる。さらに、シール性を左右する接着フィルムは、装着が容易である上に、スペース効率がよいため、センサユニットの小型化が図れる。
【００１８】
また、本発明によれば、センサベース及びユニットベースに、センサキャビティに対する入側流路及び出側流路をそれぞれ形成し、液体が入側流路を介してセンサキャビティに流れ込み、出側流路を介して排出されるように構成したので、あくまでセンサキャビティに液体が流れるようになり、センサキャビティに液体や気泡が滞留することによる誤検出を防止することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、ユニットベースに対するフィルム接着面の高さを、センサベースに対するフィルム接着面の高さよりも下の位置に設定したので、段差をもってセンサベースを接着フィルムで押え付けることができ、ユニットベースに対するセンサベースの固着力の強化を図ることができる。また、ガタツキのない取付が可能となる。
【００２０】
また、本発明によれば、容器本体の送出流路の終端付近に液体検出装置を配置し、液体検出装置の入側流路、センサキャビティ、出側流路が、この順に上流側から並ぶように、前記送出流路に直列に介在されているので、容器本体内の残液量を正確に検出することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、ユニットベースに対して、上方から、センサチップを搭載したセンサベースを組み込み、その状態で、並んだ２部品の上面と上面、つまり、センサベースとユニットベースの両上面に跨って接着フィルムを貼り付けるだけで、異なる材料でできた２部品（金属製のセンサベースと樹脂製のユニットベース）間の固着とシールを同時に行うことができる。従って、組立作業性がきわめてよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態の液体検出装置、及び、この液体検出装置を備えたインクカートリッジ（液体容器）について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態のインクカートリッジが使用されるインクジェット式記録装置（液体噴射装置）の概略構成を示す。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１は、キャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００２４】
キャリッジ１の記録用紙６に対向する側にはインクジェット式記録ヘッド１２が搭載され、またその上部には記録ヘッド１２にインクを供給するインクカートリッジ１００が着脱可能に装着されている。
【００２５】
この記録装置の非印字領域であるホームポジション(図中、右側)にはキャップ部材１３が配置されており、このキャップ部材１３はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャップ部材１３の下方には、キャップ部材１３により形成された密閉空間に負圧を与えてクリーニング等を実施するためのポンプユニット１０が配置されている。
【００２６】
また、キャップ部材１３における印字領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１１が記録ヘッド１２の移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャップ部材１３側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。
【００２７】
図２は、インクカートリッジ１００の概略構成を示す斜視図である。このインクカートリッジ１００には、本実施形態の液体検出装置であるセンサユニット２００が内蔵されている。
【００２８】
インクカートリッジ１００は、内部にインク貯留部を備える樹脂製のカートリッジケース（容器本体）１０１と、カートリッジケース１０１の下端面を覆うように装着された樹脂製のカバー１０２とを有する。カバー１０２は、カートリッジケース１０１の下端面に貼られた各種の封止フィルムを保護するために設けられている。カートリッジケース１０１の下端面にはインク送出部１０３が突設され、インク送出部１０３の下端面には、インク送出口（図示略）を保護するためのカバーフィルム１０４が貼られている。
【００２９】
また、カートリッジケース１０１の細幅の側面には、センサユニット２００を収容するためのセンサ収容凹部１１０が設けられ、そのセンサ収容凹部１１０には、センサユニット２００とスプリング３００とが収容されている。このスプリング３００は、後述するが、センサユニット２００を、センサ収容凹部１１０内底部のセンサ受壁１２０（図６参照）に押し付けてシールリング２７０（図６参照）を押し潰すことにより、センサユニット２００とカートリッジケース１０１との間のシール性の確保を行うものである。
【００３０】
センサ収容凹部１１０は、カートリッジケース１０１の細幅の側面に開口しており、その側面の開口からセンサユニット２００とスプリング３００とが挿入されている。そして、センサ収容凹部１１０の側面の開口は、センサユニット２００及びスプリング３００を内部に収納した状態で、外側から基板５００の付いた封止カバー４００で塞がれている。
【００３１】
図３はセンサユニット２００と、スプリング３００と、封止カバー４００と、基板５００の各構成を示す分解斜視図である。また、図４はセンサユニット２００の分解斜視図、図５は別の角度から見たセンサユニット２００の分解斜視図、図６はインクカートリッジ１００のセンサユニット収容部分の縦断面図である。また、図７はセンサユニット２００の要部の断面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。
【００３２】
図６に示すように、カートリッジケース１０１のセンサ収容凹部１１０の内底部には、センサユニット２００の下端を受けるためのセンサ受壁１２０が設けられている。センサ受壁１２０は、その上面にセンサユニット２００が載り、スプリング３００の弾性力で、センサユニット２００の下端のシールリング２７０が圧接する部分である。
【００３３】
このセンサ受壁１２０の下側には、隔壁１２７を挟んで互いに区分された上流側と下流側の一対のセンサバッファ室１２２、１２３が設けられ、センサ受壁１２０には、センサバッファ室１２２、１２３に対応させて一対の連通口１３２、１３３が設けられている。カートリッジケース１０１の内部には、図示しないが、貯留したインクを外部に送出するための送出流路が設けられており、送出流路の終端付近（インク送出口付近）に位置させて、センサユニット２００が配設されている。この場合、上流側センサバッファ室１２２は、連絡孔１２４を介して上流側の送出通路に連通され、下流側センサバッファ室１２３は、連絡孔１２５を介して、インク送出口に近い下流側の送出通路に連通されている。また、センサバッファ室１２２、１２３の下面は、剛性壁で封じられるのではなく開口しており、その開口は樹脂製の封止フィルム１０５によって覆われている。
【００３４】
センサユニット２００は、図４及び図５に示すように、上面に凹所２１１を有する樹脂製でプレート状のユニットベース２１０と、ユニットベース２１０の上面の凹所２１１に収容された金属製でプレート状のセンサベース２２０と、センサベース２２０の上面に載置固定された、例えばセラミック製のセンサチップ２３０と、センサベース２２０とユニットベース２１０を固着する接着フィルム２４０と、ユニットベース２１０の上側に配された一対の端子プレート２５０と、端子プレート２５０の押さえとセンサチップ２３０の保護を行うプレート状の押さえカバー２６０と、ユニットベース２１０の下面に配されたゴム製のシールリング２７０と、から構成されている。
【００３５】
各部品の詳細を述べると、ユニットベース２１０は、図５に示すように、ポリエチレン等の素材からなり、上面中央にセンサベース２２０の嵌まる凹所２１１を有すると共に、凹所２１１の周囲の上面壁２１４の外側に、上面壁２１４よりも一段高く設定された取付壁２１５を有する。取付壁２１５は凹所２１１を挟んで対向するように一対設けられており、取付壁２１５上に位置させて、ユニットベース２１０の上面の四隅には４つの支持ピン２１６が立設されている。また、凹所２１１の底壁には、円形の貫通孔よりなる入側流路２１２と出側流路２１３（液溜まり空間）が設けられている。また、ユニットベース２１０の下面には、図４に示すようにシールリング２１７の嵌まる長円形の凸部２１７が設けられ、前記入側流路２１２と出側流路２１３はこの凸部２１７上に位置している。なお、シールリング２１７は、ゴム製のリングパッキンよりなり、下面に断面半円状の環状凸部２７１を有している。
【００３６】
センサベース２２０は、センサの音響特性の向上を図る目的で、樹脂よりも剛性の高いステンレス等の金属プレートによって構成されている。センサベース２２０は、四つの角を面取りした矩形板状をなし、ユニットベース２１０の入側流路２１２及び出側流路２１３に対応した、２つの貫通孔よりなる入側流路２２２及び出側流路２２３（液溜まり空間）を有している。
【００３７】
このセンサベース２２０の上面には、例えば両面接着フィルムの貼り付けや接着剤の塗布などによって接着層２４２が形成されており、この接着層２４２の上に、センサチップ２３０が搭載され固着されている。接着層２４２としては、センサベース２２０とセンサチップ２３０との接着性が高いものが好ましく、例えば、オレフィン系フィルム等を用いることが好ましい。
【００３８】
センサチップ２３０は、検出対象のインク（液体）を受け入れるセンサキャビティ２３２を有しており、センサキャビティ２３２の下面をインクの受け入れを可能とするために開放し、上面を振動板２３３で塞いで、振動板２３３の上面に圧電素子２３４を配した構成をなしている。
【００３９】
具体的に述べると、センサチップ２３０は、図６及び図７に示すように、円形開口よりなるセンサキャビティ２３２を中心に有するセラミック製のチップ本体２３１と、チップ本体２３１の上面に積層され、センサキャビティ２３２の底面壁を構成する振動板２３３と、振動板２３３の上に積層された圧電素子２３４と、チップ本体２３１の上に積層された端子２３５、２３６とで構成されている。
【００４０】
圧電素子２３４は、具体的に図示しないが、前記各端子２３５、２３６に接続された上下の電極層と、上下の電極層の間に積層された圧電層とからなるものであり、例えば、センサキャビティ２３２内のインクの有無による電気特性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。
【００４１】
センサチップ２３０は、チップ本体２３１の下面をセンサベース２２０の上面中央部に載せることにより、前記接着層２４２によってセンサベース２２０に一体に固着されており、その接着層２４２によって同時に、センサベース２２０とセンサチップ２３０間がシールされている。そして、センサベース２２０及びユニットベース２１０の入側流路２２２、２１２と出側流路２２３、２１３（液溜まり空間）は、センサチップ２３０のセンサキャビティ２３２に連通している。この構成により、インクは、入側流路２１２、２２２を介してセンサキャビティ２３２に入り、出側流路２２３、２１３を介してセンサキャビティ２３２から排出されるようになる。
【００４２】
このようにセンサチップ２３０が搭載された金属製のセンサベース２２０は、ユニットベース２１０の上面の凹所２１１に収容されている。そして、その上から樹脂製の接着フィルム２４０を被せることにより、センサベース２２０とユニットベース２１０が一体に接着されている。
【００４３】
即ち、接着フィルム２４０は、中央に開口２４１を有しており、センサベース２２０をユニットベース２１０の上面の凹所２１１に収容した状態でその上から被せることにより、中央の開口２４１からセンサチップ２３０を露出させている。また、接着フィルム２４０の内周側を、センサベース２２０の上面に接着層２４２を介して接着させ、且つ、外周側をユニットベース２１０の凹所２１１の周囲の上面壁２１４に接着させることにより、つまり、接着フィルム２４０を２部品（センサベース２２０とユニットベース２１０）の上面に跨って貼り付けることにより、センサベース２２０とユニットベース２１０間を互いに固着すると同時にシールしている。
【００４４】
なお、接着フィルム２４０は、センサベース２２０上の接着層２４２とユニットベース２１０の双方と接着性が高い素材であることが好ましい。接着フィルム２４０として好ましいものは、エステル系とオレフィン系の積層されたフィルムでオレフィン系を接着側としたフィルム等が挙げられる。
【００４５】
この場合、センサベース２２０の上面は、ユニットベース２１０の凹所２１１より上側に突出しており、接着フィルム２４０は、ユニットベース２１０の凹所２１１の周囲の上面壁２１４に対する接着位置よりも高い位置で、センサベース２２０の上面に接着されている。このように、センサベース２２０に対するフィルム接着面の高さを、ユニットベース２１０に対するフィルム接着面の高さよりも上の位置に設定したことにより、段差をもってセンサベース２２０を接着フィルム２４０で押え付けることができ、ユニットベース２１０に対するセンサベース２２０の固着力の強化を図ることができる。また、ガタツキのない取付も可能となる。
【００４６】
また、各端子プレート２５０は、帯状の基板部２５１と、基板部２５１の側縁に突設されたバネ片２５２と、基板部２５１の両側に形成された取付孔２５３と、基板部２５１の両端に形成された折曲片２５４とを有するもので、それぞれ取付孔２５３に支持ピン２１６を通して位置決めした状態で、ユニットベース２１０の取付壁２１５の上面に配置されている。そして、その上から押さえカバー２６０を載せることで、ユニットベース２１０と押さえカバー２６０とにより挟持され、その状態で、各バネ片２５２が、センサチップ２３０の上面の端子２３５、２３６に接触導通している。
【００４７】
押さえカバー２６０は、端子プレート２５０の基板部２５１を挟みながらユニットベース２１０の取付壁２１５の上面に載る平板部２６１と、平板部２６１の四隅に配され、ユニットベース２１０の支持ピン２１６に嵌まる４つの取付孔２６２と、平板部２６１の中央上面に設けられた立壁２６３と、立壁２６３に設けられたスプリング受座２６４と、平板部２６１の下面に設けられ、端子プレート２５０のバネ片２５２の逃げを作る凹部２６５とを有し、端子プレート２５０を上から押さえ付けながらユニットベース２１０の上面に載せられることで、ユニットベース２１０の上面の凹所２１１に収容されたセンサプレート２２０及びセンサチップ２３０を保護している。
【００４８】
以上の部品によりセンサユニット２００を組み立てるには、まず、センサベース２２０の上面全面に接着層２４２を形成し、その接着層２４２の上にセンサチップ２３０を載置することで、センサチップ２３０とセンサベース２２０間を接着層２４２によって一体に固着すると共にシールする。
【００４９】
次いで、そのセンサチップ２３０と一体になったセンサベース２２０を、ユニットベース２１０の上面の凹所２１１に収容し、その状態で、上方から接着フィルム２４０を被せることで、接着フィルム２４０の内周側をセンサベース２２０の上面に接着層２４２を介して接着させ、外周側をユニットベース２１０の凹所２１１の周囲の上面壁２１４に接着させる。それにより、センサベース２２０とユニットベース２１０間を、接着フィルム２４０によって一体に固着すると共にシールすることができる。
【００５０】
次に、端子プレート２５０を、取付孔２５３をユニットベース２１０の支持ピン２１６に嵌めながら、ユニットベース２１０の上に配設し、その上から押さえカバー２６０を配置する。また、任意の段階で、ユニットベース２１０の下面の凸部２１７にシールリング２７０を嵌めておく。以上により、センサユニット２００を組み立てることができる。
【００５１】
センサユニット２００は、以上のように構成されており、カートリッジケース１００のセンサ収容凹所１１０にスプリング３００と一緒に収容されている。そして収容された状態で、図６に示すようにスプリング３００が押さえカバー２６０を下向きに押圧することにより、センサユニット２００の下面に設けたシールリング２７０が潰れながらセンサ収容凹所１１０内のセンサ受壁１２０に圧接し、これにより、センサユニット２００とカートリッジケース１０１の間のシール性が確保されている。
【００５２】
このような組み付けが行われることにより、シール性が確保された条件の下で、カートリッジケース１０１内の上流側バッファ室１２２が、センサ受壁１２０の連通孔１３２を介してセンサユニット２００内の入側流路２１２、２２２に連通され、カートリッジケース１０１内の下流側バッファ室１２３が、センサ受壁１２０の連通孔１３３を介してセンサユニット２００内の出側流路２１３、２２３に連通される。そして、入側流路２１２、２２２、センサキャビティ２３２、出側流路２１３、２２３は、この順に上流側から並ぶように、カートリッジケース１０１内の送出流路に直列に介在することになる。
【００５３】
ここで、センサキャビティ２３２につながる上流側の流路は、流路断面の大きな上流側バッファ室１２２、連通口１３２、及び、流路断面の小さなセンサユニット２００内の入側流路２１２、２２２（上流側狭小流路）で構成される。また、センサキャビティ２３２につながる下流側の流路は、流路断面の大きな下流側バッファ室１２３、連通口１３３、及び、流路断面の小さなセンサユニット２００内ので出側流路２１３、２２３（下流側狭小流路）で構成される。
【００５４】
また、センサ収容凹所１１０の側面開口を塞ぐ封止カバー４００は、図３に示すように、板状の本体４０１の外面に基板５００の嵌まる凹部４０２を設け、凹部４０２の底壁に、各端子プレート２５０の折曲片２５４の露出する開口４０３と、基板５００の位置決め用のピン４０６、４０７とを設け、本体４０１の内面に、センサ収容凹所１１０内の所定部位に係止する係止爪４０５を突設した構成を有しており、センサユニット２００及びスプリング３００をセンサ収容凹所１１０の内部に収容した状態で、カートリッジケース１０１に取り付けられている。この状態で、封止カバー４００の凹部４０２に基板５００を取り付けることにより、基板５００の所定の接点５０１と端子プレート２５０とが接触導通する。なお、基板５００には、位置決め用のピン４０６、４０７と係合する切欠５０６や孔５０７が設けられている。
【００５５】
次に、センサユニット２００によるインクの検出原理について説明する。
インクカートリッジ１０１内のインクが消費される際には、貯留されたインクは、センサユニット２００のセンサキャビティ２３２を経由して、インク送出部１０３からインクジェット式記録装置の記録ヘッド１２へ送られる。
【００５６】
この際、インクカートリッジ１００内にインクが十分に残っている段階では、センサキャビティ２３２内はインクで満たされている。一方、インクカートリッジ１００内のインク残量が少なくなると、センサキャビティ２３２内にインクが存在しない状態となる。
【００５７】
そこで、センサユニット２００は、この状態の変化に起因する音響インピーダンスの相違を検出する。それによって、インクが十分に残っている状態であるか、あるいは、ある一定以上のインクが消費されて残量が少なくなった状態であるか、を検知することができる。
【００５８】
具体的には、圧電素子２３４に電圧を印加すると、圧電素子２３４の変形に伴い振動板２３３が変形する。圧電素子２３４を強制的に変形させた後、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２３３に残留する。この残留振動は、振動板２３３とキャビティ２３２内の媒体との自由振動である。従って、圧電素子２３４に印加する電圧をパルス波形あるいは矩形波とすることで、電圧を印加した後の振動板２３３と媒体との共振状態を容易に得ることができる。
【００５９】
この残留振動は、振動板２３３の振動であり、圧電素子２３４の変形を伴う。このため、残留振動に伴って圧電素子７は逆起電力を発生する。この逆起電力は、端子プレート２５０を介して外部で検出される。
【００６０】
このようにして検出された逆起電力によって共振周波数が特定できるので、この共振周波数に基づいて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。
【００６１】
以上の実施形態によれば、ユニットベース２１０に対して、上方から、センサチップ２３０を搭載したセンサベース２２０を組み込み、その状態で、並んだ２部品の上面と上面、つまり、センサベース２２０とユニットベース２１０の両上面に跨って接着フィルム２４０を貼り付けるだけで、異なる材料でできた２部品（金属製のセンサベース２２０と樹脂製のユニットベース２１０）間の固着とシールを同時に行うことができる。従って、組立作業性がきわめてよい。また、接着フィルム２４０を２部品に跨って貼るだけであるから、各部品の寸法精度の影響をあまり受けずに、部品間のシールを行うことができる。また、例えば接着フィルム２４０を量産機械によって加熱・加圧して溶着する場合には、量産機械による温度と圧力を管理するだけで、シール性能を高めることができるので、量産時の安定化を図ることができる。さらに、シール性を左右する接着フィルム２４０は、装着が容易である上にスペース効率がよいため、センサユニット２００の小型化が図れる。
【００６２】
また、センサベース２２０及びユニットベース２１０に、センサキャビティ２３２に対する入側流路２１２、２２２及び出側流路２１３、２２３をそれぞれ形成し、インクが入側流路２１２、２２２を介してセンサキャビティ２３２に流れ込み、出側流路２１３、２２３を介して排出されるように構成しているので、あくまでセンサキャビティ２３２をインクが流れるようになり、センサキャビティ２３２に液体や気泡が滞留することによる誤検出を防止することができる。
【００６３】
また、ユニットベース２１０に対する接着フィルム２４０の接着面の高さを、センサベース２２０に対する接着面の高さよりも下の位置に設定しているので、段差をもってセンサベース２２０を接着フィルム２４０で押え付けることができ、ユニットベース２１０に対するセンサベース２２０の固着力の強化を図ることができる。また、ガタツキのない取付が可能となる。
【００６４】
また、カートリッジケース１０１内の送出流路の終端付近にセンサユニット２００を配置し、センサユニット２００の入側流路２１２、２２２、センサキャビティ２３２、出側流路２１３、２２３が、この順に上流側から並ぶように送出流路に直列に介在されているので、インクカートリッジ１００内の残液量を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態のインクカートリッジ（液体容器）が使用されるインクジェット式記録装置（液体噴射装置）の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に実施形態のインクカートリッジの概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２のインクカートリッジに装備されるセンサユニット（液体検出装置）を始めとする部品の詳細構成を示す斜視図である。
【図４】図３のセンサユニットの分解斜視図である。
【図５】図３のセンサユニットの別の角度から見た分解斜視図である。
【図６】図２のインクカートリッジのセンサユニットを装着した部分の縦断面図である。
【図７】図７のセンサユニットの要部拡大断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  インクカートリッジ
１０１  カートリッジケース（容器本体）
２００  センサユニット（液体検出装置）
２１０  ユニットベース
２１１  凹所
２１２  入側流路
２１３  出側流路
２１４  上面壁
２２０  センサベース
２２２  入側流路
２２３  出側流路
２３０  センサチップ
２３２  センサキャビティ
２３３  振動板
２３４  圧電素子
２４０  接着フィルム
２４２  接着層
【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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