(57)【要約】【課題】センサー部を備える液体収容体において、液体収容部の液体を液体噴射装置に効率良く供給することができる技術を提供することを第１の目的とする。センサー部を備える液体収容体に液体を効率良く注入することができる技術を提供することを第２の目的とする。【解決手段】液体噴射装置に液体を供給する液体収容体１０であって、液体収容体１０は、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度が小さく、液体供給流路３７の流路抵抗が液体検出用流路４６の流路抵抗よりも小さい第１の状態と、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度が第１の状態よりも大きく、液体供給流路３７の流路抵抗が液体検出用流路４６の流路抵抗よりも大きい第２の状態と、を有し、液体収容体１０が液体噴射装置に装着された場合には、液体収容体１０は第１の状態にある、液体収容体１０。【選択図】図７
2011011507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置に液体を供給する液体収容体であって、
液体を収容可能な液体収容部と、
前記液体収容部から前記液体噴射装置に供給する液体を流通させる液体供給部と、
前記液体収容部の液体の量を検出するために用いる液体検出ユニットと、を備え、
前記液体供給部は、
一端に前記液体収容部の液体が流入する流入孔が形成され、他端に当該液体収容体の外部へ向かって開口している開放孔が形成された液体供給流路と、
一端が前記液体収容部に接続され、他端が前記流入孔を介して前記液体供給流路と接続されている連通流路と、を有し、
前記液体検出ユニットは、
一端が前記液体収容部又は前記連通流路に接続され、他端が前記液体供給流路に接続されている液体検出用流路と、
前記液体検出用流路内の途中に配置され、前記液体収容部に収容されている液体の量を検出するために用いるセンサー部と、を有し、
前記液体供給流路内には、
前記液体噴射装置に備えられた前記液体供給針の外周面に密着するシール部材と、
前記シール部材と当接することで前記液体供給流路を閉塞可能な弁部材と、
前記弁部材を前記シール部材が位置する方向へと付勢すると共に、前記弁部材の位置が変位することで圧縮の程度が変化する圧縮コイルばねと、が配置され、
当該液体収容体は、
前記圧縮コイルばねの圧縮の程度が小さく、前記液体供給流路の流路抵抗が前記液体検出用流路の流路抵抗よりも小さい第１の状態と、
前記圧縮コイルばねの圧縮の程度が前記第１の状態よりも大きく、前記液体供給流路の流路抵抗が前記液体検出用流路の流路抵抗よりも大きい第２の状態と、を有し、
当該液体収容体が前記液体噴射装置に装着された場合には、当該液体収容体は第１の状態にある、液体収容体。
【請求項２】
請求項１に記載の液体収容体であって、
前記圧縮コイルばねの内側の空間部と前記連通流路は、前記流入孔の少なくとも一部によって連通している、液体収容体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体収容体であって、
前記センサー部は、前記液体検出用流路の一部を構成するセンサー室と、前記センサー室内の圧力に応じた波形信号を出力する圧電振動素子と、を有する、液体収容体。
【請求項４】
液体を収容した液体収容体の製造方法であって、
（ａ）請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体収容体を第１の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体収容部に注入する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記液体収容体を第２の状態として、前記液体収容部に収容されている液体を前記液体検出用流路に導入することで前記液体検出用流路に液体を充填する工程と、を備える、製造方法。
【請求項５】
液体を収容した液体収容体の製造方法であって、
（ａ）請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体収容体を第２の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体検出用流路に充填する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記液体収容体を第１の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体収容部に注入する工程と、を備える、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に液体を供給する液体収容体、および、液体収容体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式記録装置やインクジェット捺染装置、マイクロディスペンサ等の液体噴射装置は、液体収容体からインク等の液体の供給を受けてその噴射を行う。液体収容体は、液体を収容する液体収容部と、液体噴射装置に供給する液体が流れる液体供給流路（「液体導出部」ともいう。）とを備える。また、従来、液体供給流路の途中には液体収容部の液体の量を検出するために用いるセンサー部（「液体検出装置」ともいう。）が配置されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３７０１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１９２５７号公報
【特許文献３】特開平９−１７４８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、センサー部が液体供給流路の途中に配置されていると、センサー部により液体供給流路の流路抵抗が高くなり、液体供給流路を介して液体収容部の液体を液体噴射装置に効率良く供給できないといった問題があった。また、液体収容体の製造時において、液体供給流路の流路抵抗が高いために、液体収容体に液体を効率良く注入することができないといった問題があった。
【０００５】
従って、本発明は、センサー部を備える液体収容体において、液体収容部の液体を液体噴射装置に効率良く供給することができる技術を提供することを第１の目的とする。また、センサー部を備える液体収容体に液体を効率良く注入することができる技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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、以下の形態または適用例として実現することができる。
【０００７】
[適用例１]液体噴射装置に液体を供給する液体収容体であって、液体を収容可能な液体収容部と、前記液体収容部から前記液体噴射装置に供給する液体を流通させる液体供給部と、前記液体収容部の液体の量を検出するために用いる液体検出ユニットと、を備え、
前記液体供給部は、一端に前記液体収容部の液体が流入する流入孔が形成され、他端に当該液体収容体の外部へ向かって開口している開放孔が形成された液体供給流路と、一端が前記液体収容部に接続され、他端が前記流入孔を介して前記液体供給流路と接続されている連通流路と、を有し、
前記液体検出ユニットは、一端が前記液体収容部又は前記連通流路に接続され、他端が前記液体供給流路に接続されている液体検出用流路と、前記液体検出用流路内の途中に配置され、前記液体収容部に収容されている液体の量を検出するために用いるセンサー部と、を有し、
前記液体供給流路内には、前記液体噴射装置に備えられた前記液体供給針の外周面に密着するシール部材と、前記シール部材と当接することで前記液体供給流路を閉塞可能な弁部材と、前記弁部材を前記シール部材が位置する方向へと付勢すると共に、前記弁部材の位置が変位することで圧縮の程度が変化する圧縮コイルばねと、が配置され、
当該液体収容体は、前記圧縮コイルばねの圧縮の程度が小さく、前記液体供給流路の流路抵抗が前記液体検出用流路の流路抵抗よりも小さい第１の状態と、前記圧縮コイルばねの圧縮の程度が前記第１の状態よりも大きく、前記液体供給流路の流路抵抗が前記液体検出用流路の流路抵抗よりも大きい第２の状態と、を有し、
当該液体収容体が前記液体噴射装置に装着された場合には、当該液体収容体は第１の状態にある、液体収容体。
【０００８】
適用例１の液体収容体によれば、液体供給流路とは別に液体検出用流路を設け、センサー部を液体検出用流路内に配置させることで、液体供給流路内にセンサー部が配置されている場合に比べ、液体供給流路の流路抵抗を低減することができる。また、液体噴射装置に液体収容体が装着されている場合には、液体供給流路の流路抵抗が液体検出用流路の流路抵抗よりも小さい。このため、センサー部を備えていても、流路抵抗のより小さい液体供給流路を介して液体収容部の液体を効率良く液体噴射装置に供給することができる。さらに、例えば、流路抵抗を変更するための機構を別途設けることなく、圧縮コイルばねの圧縮の程度によって、液体供給流路の流路抵抗と液体検出用流路の流路抵抗の大小関係を変更できる。これにより、液体注入時において、液体検出用流路に液体を充填する場合は、圧縮コイルばねの圧縮の程度を第１の状態よりも大きくし、液体収容体を第２の状態とすることで、液体検出用流路に液体を効率よく充填することができる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の液体収容体であって、前記圧縮コイルばねの内側の空間部と前記連通流路は、前記流入孔の少なくとも一部によって連通している、液体収容体。
適用例２の液体収容体によれば、流入孔から液体供給流路に流入する液体の少なくとも一部は、圧縮コイルばねの内側の空間部を通ることから、圧縮コイルばねの圧縮の程度を変えることで、液体供給流路の流路抵抗を容易に変更することができる。
【００１０】
［適用例３］適用例１又は適用例２に記載の液体収容体であって、前記センサー部は、前記液体検出用流路の一部を構成するセンサー室と、前記センサー室内の圧力に応じた波形信号を出力する圧電振動素子と、を有する、液体収容体。
適用例３に記載の液体収容体によれば、さらに、圧電振動素子から出力される信号を解析することで液体収容部の液体の残留状態を精度良く検出することができる。
【００１１】
［適用例４］液体を収容した液体収容体の製造方法であって、（ａ）適用例１乃至適用例３のいずれか１つに記載の液体収容体を第１の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体収容部に注入する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記液体収容体を第２の状態として、前記液体収容部に収容されている液体を前記液体検出用流路に導入することで前記液体検出用流路に液体を充填する工程と、を備える、製造方法。
適用例４に記載の製造方法によれば、圧縮コイルばねの圧縮の程度によって、２つの流路抵抗の大小関係を変えて、液体を液体収容体に注入していることから、液体収容部と液体検出用流路を含む液体収容体に効率良く液体を注入することができる。また、液体収容部から液体検出用流路内に液体を導入することによって、液体収容部に残存していた気体又は気泡と、液体検出用流路内に存在する気体又は気泡を、液体供給流路を介して液体収容体の外部へと排出することができる。これにより、液体収容体１０に気体又は気泡が残存することを低減することができる。
【００１２】
［適用例５］液体を収容した液体収容体の製造方法であって、（ａ）適用例１乃至適用例３のいずれか１項に記載の液体収容体を第２の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体検出用流路に充填する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記液体収容体を第１の状態として、液体を外部から前記液体供給流路を介して前記液体収容部に注入する工程と、を備える、製造方法。
適用例５に記載の製造方法によれば、圧縮コイルばねの圧縮の程度によって、２つの流路抵抗の大小関係を変えて、液体を液体収容体に注入していることから、液体収容部と液体検出用流路を含む液体収容体に効率良く液体を注入することができる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した液体収容体、液体収容体の製造方法としての構成のほか、上述したいずれかの構成の液体収容体を備えた液体噴射装置や、液体収容体への液体注入方法等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例に係る液体収容体の概略構成を示した図である。
【図２】液体供給部及び液体検出ユニットを説明するための図である。
【図３】インク供給時のインクの流れを説明するための図である。
【図４】液体収容体の第２の状態を説明するための図である。
【図５】センサー部を説明するための図である。
【図６】インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】インクの注入方法を説明するための図である。
【図８】インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】インクの注入方法を説明するための図である。
【図１０】液体収容体を装着したプリンターを説明するための図である。
【図１１】第２実施例に係る液体収容体の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：
【００１６】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．液体収容体の構成：
図１は、第１実施例に係る液体収容体の概略構成を示した図である。液体収容体１０は、液体収容部（「インクパック」ともいう。）１１と液体供給部３１と液体検出ユニット４３とを備える。インクパック１１は袋体であって、内部にインクを収容することができる。インクパック１１は、樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルムにより形成されており、可撓性を有する。液体供給部３１は、液体収容体１０を後述するプリンターに接続した際に、インクパック１１からプリンターに供給するインクを流通させる。液体供給部３１（詳細には後述する液体供給流路）の一端には、外部へ向かって開口している開放孔３５が形成されている。液体検出ユニット４３は、インクパック１１のインクの量を検出するために用いる。
【００１７】
液体供給部３１の液体供給流路内には、開放孔３５から近い順に、シール部材３２と、弁部材３４と、圧縮コイルばね３６とが配置されている。フィルム３３は、開放孔３５の周縁に溶着され、開放孔３５を封止する。各部材３２，３４，３６の詳細については後述する。
【００１８】
図２は、液体供給部及び液体検出ユニットを説明するための図である。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面の部分断面図である。また、図２（Ｂ）は、液体供給流路の流路断面を示す図である。図２（Ｃ）は、圧縮コイルばねの一端部の配置位置を説明するための図であり、圧縮コイルばねの一端部が当接している液体供給流路の一端面を示している。図２（Ｄ）は圧縮コイルばねを説明するための図である。図２（Ａ）は、説明の便宜上、インクが液体収容体１０内に収容されている状態を示しており、インクをドットにより表している。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、液体供給部３１は、液体供給流路３７と連通流路４２とを有する。液体供給流路３７は、一端にインクパック１１からのインクが流入する流入孔３７ａが形成され、他端には開放孔３５が形成されている。また、液体供給流路３７は、図２（Ｂ）に示すように、流路断面が略円形状の第１の流路３８と、第１の流路３８の周縁に形成された流路断面が略矩形の２つの第２の流路３９とを有する。すなわち、第１の流路３８は略円柱形状の流路であり、第２の流路３９は溝形状の流路である。さらに、図２（Ａ）に示すように、液体供給流路３７は、他端側に略円柱形状の開口部４０を有する。液体供給流路３７及び連通流路４２は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂により形成された部材の内部に形成さている。
【００２０】
連通流路４２は、一端がインクパック１１に接続され、他端が流入孔３７ａを介して液体供給流路３７に接続されている。すなわち、インクパック１１と液体供給流路３７は、連通流路４２によって連通している。なお、連通流路４２は略円柱形状の流路である。
【００２１】
シール部材３２は、ゴムやエラストマー等の弾性体からなる環状の部材であって、液体供給流路３７の開口部４０に取り付けられている。具体的には、開口部４０の内壁面に沿ってシール部材３２は取り付けられている。液体収容体１０がプリンターに装着された場合に、シール部材３２の内周面は、プリンターの液体供給針７０の外周面と密着する。すなわち、シール部材３２は、液体収容体１０がプリンターに装着された場合に、液体供給流路３７の内周面と液体供給針７０の外周面との間からインクが漏れ出さないようにシールしている。なお、液体供給針７０はフィルム３３を突き破って液体供給流路３７内に挿入される。
【００２２】
弁部材３４は、液体収容体１０がプリンターに装着されていない場合（すなわち、液体供給針７０が液体供給流路３７に挿入されていない場合）に、圧縮コイルばね３６により付勢されてシール部材３２と当接する。これにより、弁部材３４は、液体供給流路３７を閉塞させる。具体的には、弁部材３４の一端面（シール部材３２と対向する面）の外周側がシール部材３２と当接することで、弁部材３４の一端面が環状のシール部材３２の開口を塞ぐ。
【００２３】
圧縮コイルばね３６は、液体供給流路３７の第１の流路３８内に配置さている。圧縮コイルばね３６の一端部は、流入孔３７ａが形成された液体供給流路３７の一端の壁面に当接し、他端部は、弁部材３４と当接している。これにより、圧縮コイルばね３６は、弁部材３４をシール部材３２が位置する方向へと付勢している。
【００２４】
上記のように、シール部材３２，弁部材３４，圧縮コイルばね３６は、液体供給流路３７から外部へインクが漏れ出さないようにするためのシール機構としての機能を有する。
【００２５】
図２（Ｄ）のクロスハッチングで示すように、圧縮コイルばね３６は、圧縮コイルばね３６を構成する各コイルによって、圧縮コイルばね３６の内側に空間部３６ａを形成している。空間部３６ａと連通流路４２は、流入孔３７ａによって連通している。すなわち、図２（Ｃ）に示すように、液体供給流路３７の一端面（流入孔３７ａが形成された面）において、空間部３６ａの内側に流入孔３７ａが位置するように、圧縮コイルばね３６の一端部が液体供給流路３７の一端面に当接している。
【００２６】
圧縮コイルばね３６は、弁部材３４の位置を変位させることで、圧縮の程度を変えることができる。言い換えれば、弁部材３４の位置を変位させることで、圧縮コイルばね３６のピッチＬ（図２（Ｄ））の長さを変えることができる。
【００２７】
圧縮コイルばね３６の内側の空間部３６ａと連通流路４２は、流入孔３７ａによって連通している。これにより、プリンターにインクを供給する際には、流入孔３７ａを通ったインクは全て空間部３６ａに流入する。そして、空間部３６ａに流入したインクは、圧縮コイルばね３６の各コイルの隙間を通って、液体供給流路３７のうち空間部３６ａよりも外側の部分（例えば、第２の流路３９）に流出する。また、インクを液体供給流路３７から液体収容体１０に注入する際には、液体供給流路３７のうち、空間部３６ａよりも外側の部分に注入されたインクが、圧縮コイルばね３６の各コイルの隙間を通って、流入孔３７ａから連通流路４２に流入する。よって、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を大きくすれば（言い換えれば、ピッチＬを小さくすれば）、液体供給流路３７の流路抵抗はより大きくなり、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を小さくすれば（言い換えれば、ピッチＬを大きくすれば）、液体供給流路３７の流路抵抗はより小さくなる。
【００２８】
上記のように、液体供給流路３７内に、流入孔３７ａと弁部材３４と圧縮コイルばね３６を配置することで、流路抵抗を変更するためのバルブ等の特別な機構を別途用いることなく、液体供給流路３７の流路抵抗を変更できる。
【００２９】
図２（Ａ）に示すように、液体検出ユニット４３は、液体検出用流路４６と、センサー部４４とを有する。液体検出用流路４６は、一端が連通流路４２に接続され、他端が液体供給流路３７に接続されている。センサー部４４は、液体検出用流路４６の途中に配置され、インクパック１１に収容されているインクの量を検出するために用いられる。液体検出用流路４６は、連通流路４２とセンサー部４４を連通させる連通流路側流路４７と、液体供給流路３７とセンサー部４４を連通させる供給流路側流路４８と、後述するセンサー部４４のセンサー室により構成されている。なお、液体検出用流路４６及びセンサー部４４は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂により形成された部材の内部に形成されている。
【００３０】
本実施例の液体収容体１０は、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度が小さく、液体供給流路３７の流路抵抗が液体検出用流路４６の流路抵抗より小さい第１の状態と、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度が第１の状態よりも大きく、液体供給流路３７の流路抵抗が、液体検出用流路４６の流路抵抗よりも大きい第２の状態とを有する。なお、プリンターに液体収容体１０が装着される前の状態（弁部材３４がシール部材３２に当接している状態）において、第１の状態になるように液体収容体１０は設定されている。
【００３１】
図３は、インク供給時のインクの流れを説明するための図である。液体収容体１０がプリンターに接続された場合、液体供給針７０によって弁部材３４がシール部材３２と離れる方向に押され、弁部材３４とシール部材３２は離間する。弁部材３４がシール部材３２から遠ざかる方向に変位することで、圧縮コイルばね３６は液体収容体１０のプリンターへの装着前の状態に比べ圧縮される。しかしながら、液体収容体１０がプリンターに接続された状態においても、第１の状態になるように液体収容体１０は設定されている。なお、液体収容体１０がプリンターに接続された状態を、「液体収容体１０の通常使用状態」ともいう。
【００３２】
液体収容体１０がプリンターに接続された状態で、インクパック１１が加圧されると、加圧されたインクパック１１内のインクは、矢印で示すように、連通流路４２、液体供給流路３７を流れ、液体供給針７０を介してプリンター側へと供給される。
【００３３】
上記のように、液体供給流路３７とは別に液体検出用流路４６を設け、センサー部４４を液体検出用流路４６の途中に配置させることで、液体供給流路３７の途中にセンサー部４４が配置されている場合に比べ、液体供給流路３７の流路抵抗を低減することができる。また、プリンターに液体収容体１０が装着されている場合には、液体収容体１０は第１の状態にあり、液体供給流路３７の流路抵抗は十分に小さいため、インクパック１１のインクは主に液体供給流路３７を介してプリンター側へと供給される。このため、センサー部４４を備えていても、主に流路抵抗のより小さい液体供給流路３７を介してインクパック１１の液体（インク）を効率良く液体噴射装置（プリンター）に供給することができる。なお、この場合（第１の状態）において、インクパック１１のインクの一部は、液体検出用流路４６を介してもプリンター側へと供給される。よって、センサー部４４を備えていても液体供給流路３７と液体検出用流路４６の双方を介してインクパック１１のインクを効率良くプリンターに供給することができる。
【００３４】
図４は、液体収容体の第２の状態を説明するための図である。なお、図４はインクが充填されてない液体収容体１０を示している。外力Ｆが弁部材３４に加わることで、弁部材３４はプリンターに装着された状態よりもさらにシール部材３２から離れた位置（流入孔３７ａにより近い位置）に変位する。弁部材３４がシール部材からより離れた位置に変位すると、圧縮コイルばね３６はさらに圧縮する。圧縮コイルばね３６がさらに圧縮することで、液体供給流路３７の流路抵抗はさらに大きくなり、液体検出用流路４６の流路抵抗よりも大きくなる。これにより、液体収容体１０は第２の状態となる。
【００３５】
上記のように、シール機構の構成部材である圧縮コイルばね３６の圧縮の程度によって、液体供給流路３７の流路抵抗を変更できる。これにより、液体収容体１０は、液体供給流路３７と液体検出用流路４６の流路抵抗を変更させる機構を別途設けることなく、第１の状態と第２の状態の２つの状態を有することができる。
【００３６】
図５は、センサー部４４を説明するための図である。図５は、図２のＢ−Ｂ断面におけるセンサー部４４を図示している。また、図５に記載のドットはインクを示している。
【００３７】
センサー部４４は、空間部４５を有し、空間部４５内にはセンサー室５５が形成されている。空間部４５は大気と連通する大気開放口５１によって大気と連通している。センサー室５５は、凹空間を形成する検出部ケース６４と、凹空間の開口を封止する可撓性のフィルム５２とにより形成されている。凹空間の底部には、センサー室５５内のインクの圧力を検出するための圧力検出機構５７が設けられている。フィルム５２の中央部には、圧力検出機構５７と対向するように受圧板５４が固着されている。受圧板５４およびフィルム５２は、圧力調整ばね５０によってセンサー室５５の容積が縮小する方向に付勢されている。
【００３８】
検出部ケース６４の側壁には２つの貫通口６７，６８が形成されている。センサー室５５と供給流路側流路４８とは貫通口６７によって連通し、センサー室５５と連通流路側流路４７とは貫通口６８によって連通している。
【００３９】
圧力検出機構５７は、センサー室５５内の圧力が所定値以下となった場合に受圧板５４が当接可能な底板６２と、底板６２を貫通しＵ字形状の流路である液体誘導路５８と、圧電振動素子６０とから構成される。圧電振動素子６０は振動板を有し、圧電振動素子６０の振動板は液体誘導路５８内のインクと接している。なお、液体収容体１０がプリンターに接続される前の状態であって、かつ、インクパック１１が加圧されていない状態では、受圧板５４と底板６２は当接している。
【００４０】
インクパック１１が外部から加圧されると、加圧されたインクパック１１内のインクが連通流路４２を介して液体供給流路３７に流入する。センサー室５５を含む液体検出用流路４６（図２）は，連通流路４２及び液体供給流路３７と連通しているため、液体検出用流路４６内のインクの圧力もインクパック１１の加圧により上昇する。すると、センサー室５５を含む液体検出用流路４６内のインクの圧力の上昇によって、フィルム５２はセンサー室５５の容積を増大させる方向に変形する。このフィルム５２の変形により、受圧板５４と底板６２が離間する。受圧板５４と底板６２が離間すると、液体誘導路５８とセンサー室５５が連通する。この状態で、圧電振動素子６０に所定の駆動信号を印加すると、圧電振動素子６０がアクチュエーターとして所定時間励起された後に、圧電振動素子６０の振動板が自由振動を開始する。この振動板の自由振動によって圧電振動素子６０には逆起電力が発生し、この逆起電力を表す波形が出力信号として出力される。この出力信号をプリンターの制御部等により解析することで、インクパック１１のインクの残量を推定することができる。
【００４１】
一方、インクパック１１内に残存するインクの量が少なくなると、インクパック１１が加圧されてもインクに該加圧が伝わらず、インクが液体供給流路３７へと流入しなくなる。そうすると、液体供給流路３７のインクの圧力は低下する。これにより、センサー室５５を含む液体検出用流路４６内のインクの圧力も低下する。すると、圧力調整ばね５０の付勢力によって、受圧板５４が底板６２に当接し、液体誘導路５８が閉塞される。このような状況において、圧電振動素子６０に所定の駆動信号を印加しても、液体誘導路５８内のインクは殆ど振動せず、圧電振動素子６０からの出力信号は変動波形のない直線状の信号となる。つまり、出力信号として変動のない直線状の波形が出力された場合には、インクパック１１にインクが殆ど残っていない状態であると推定することができる。
【００４２】
このように、液体収容体１０が、センサー室５５内の圧力に応じた波形信号を出力する圧電振動素子６０を備え、圧電振動素子６０が出力する波形信号を解析することで、インクパック１１のインクの残留状態を精度良く検出することができる。
【００４３】
Ａ−２．液体収容体の第１の製造方法：
図６及び図７を用いてインクが収容された液体収容体１０の第１の製造方法について説明する。図６は、インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。図７は、インクの注入方法を説明するための図である。図７（Ａ）は、後述する図６のステップＳ３０，Ｓ４０を説明するための図であり、図７（Ｂ）は、後述する図６のステップＳ５０，Ｓ６０を説明するための図である。また、図７に示したドットはインクを示している。なお、以下では、液体収容体１０の初期の製造時において、インクを初めて液体収容体１０に注入する場合を例に説明する。
【００４４】
まず、インクが収容されていない液体収容体１０を準備し、インクパック１１内の空気を抜き出す（ステップＳ１０）。空気の抜き出しは、例えば、インクパック１１を外部から押圧することや、開放孔３５から空気を吸引することで行う。なお、準備する液体収容体１０には予めシール部材３２、弁部材３４、圧縮コイルばね３６が液体供給流路３７内に配置されている。
【００４５】
次に、開放孔３５から液体注入管７２を液体供給流路３７内へと挿入し、シール部材３２と弁部材３４とを離間させる（ステップＳ２０）。液体注入管７２は、内部が中空であって、また、先端が開口している（図７）。次に、弁部材３４により圧縮コイルばね３６をさらに押すことで、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を第１の状態よりも大きくし、液体供給流路３７の流路抵抗を液体検出用流路４６の流路抵抗よりも大きい状態（第２の状態）とする（ステップＳ３０）。本実施例の場合、図７（Ａ）に示すように、圧縮コイルばね３６を構成するコイル同士が密着するまで圧縮コイルばね３６を圧縮することで、液体供給流路３７の流路抵抗を大きくし、液体収容体１０を第２の状態としている。
【００４６】
ステップＳ３０の後に、図７（Ａ）に記載の矢印で示すように、液体注入管７２の先端開口からインクを導出し、液体検出用流路４６にインクを充填する（ステップＳ４０）。
【００４７】
次に、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を第２の状態よりも小さくし、液体供給流路３７の流路抵抗を液体検出用流路４６の流路抵抗よりも小さい状態（第１の状態）とする（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の後に、図７（Ｂ）に記載の矢印で示すように、液体注入管７２の先端開口からインクを導出し、液体供給流路３７と連通流路４２を介してインクパック１１内に所定量のインクを注入する（ステップＳ６０）。なお、ステップＳ５０の工程は、液体注入管７２の先端開口からインクを導出した状態で行っても良いし、インクの導出を止めてから行っても良い。
【００４８】
ステップＳ６０の後に、液体注入管７２を液体供給流路３７から抜き出し、開放孔３５にフィルム３３（図１）を貼る（ステップＳ７０）。これにより、インクが収容された液体収容体１０を製造することができる。
【００４９】
第１の製造方法によれば、流路抵抗の大小関係の変更を、シール機構の構成部材である圧縮コイルばね３６の圧縮の程度によって行っている。これにより、例えば、流路抵抗の大小関係を変更するための機構を別途設けることなく、容易に流路抵抗の大小関係を変更することができる。これにより、インクパック１１だけでなく、液体収容体１０の通常使用状態（液体収容体１０をプリンターに装着した状態）において流路抵抗が液体供給流路３７の流路抵抗よりも大きい液体検出用流路４６内にも、インクを効率良く充填することができる。
【００５０】
Ａ−３．液体収容体の第２の製造方法：
図８及び図９を用いてインクが収容された液体収容体１０の第２の製造方法について説明する。図８は、インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。図９は、インクの注入方法を説明するための図である。図９（Ａ）は、後述する図８のステップＳ３０ａ，Ｓ４０ａを説明するための図であり、図９（Ｂ）は、後述する図８のステップＳ５０ａ，Ｓ６０ａを説明するための図である。また、図９に示したドットはインクを示している。なお、図８に示すステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ７０は、第１の製造方法と同一の工程であるため、同一符号を付すと共に説明は省略する。以下ではステップＳ３０の工程から説明する。
【００５１】
ステップＳ２０の後に、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を調整し、液体供給流路３７の流路抵抗を液体検出用流路４６の流路抵抗よりも小さい第１の状態とする（ステップＳ３０ａ）。
【００５２】
ステップＳ３０ａの後に、図９（Ａ）に記載の矢印で示すように、液体注入管７２の先端開口からインク導出し、液体供給流路３７と連通流路４２を介してインクパック１１内に所定量のインクを注入する（ステップＳ４０ａ）。
【００５３】
次に、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を第１の状態よりも大きくし、液体供給流路３７の流路抵抗が液体検出用流路４６の流路抵抗よりも大きい第２の状態とする（ステップＳ５０ａ）。ステップＳ５０ａは第１の製造方法のステップＳ５０と同様、圧縮コイルばね３６を構成するコイル同士を密着させることで第２の状態としている（図９（Ｂ））。
【００５４】
ステップＳ５０ａの後に、図９（Ｂ）に示すように、液体注入管７２によってインクパック１１内のインクを吸引することで、インクパック１１内のインクを液体検出用流路４６に充填する（ステップＳ６０ａ）。なお、ステップＳ６０ａは、液体注入管７２による吸引に代えて、インクパック１１を外部から加圧することで、インクパック１１内のインクを液体検出用流路４６に充填することもできる。
【００５５】
ステップＳ６０ａの後に、第１の製造方法と同様、ステップＳ７０を行うことで、インクが収容された液体収容体１０を製造することができる。
【００５６】
第２の製造方法によれば、インクパック１１にインクを注入し、次にインクパック１１内のインクを液体検出用流路４６に導入することで、液体検出用流路４６をインクで充填している。これにより、インクパック１１内に残存していた気体又は気泡と、液体検出用流路４６に存在する気体又は気泡を、液体供給流路３７を介して液体収容体１０の外部へと排出することができる。よって、第１の製造方法に比べ液体収容体１０に気体又は気泡が残存することを低減することができる。また、充填するインクにより高い脱気度が要求される場合にも、初期的な脱気度の低下を低減できる。言い換えれば、図８のステップＳ６０ａの直後における液体収容体１０内のインクの脱気度の低下を低減できる。これにより、プリンターにインクを供給する際に、プリンター側へと気泡が流入することを低減できる。さらに、第２の製造方法によれば、第１の製造方法と同様の効果を奏する。
【００５７】
Ａ−４．第１実施例に係る液体収容体の使用例：
図１０は、液体収容体を装着したプリンターを説明するための図である。液体噴射装置の一例であるプリンター１００は、印刷用紙Ｐに対してインク滴を噴射して文字や図形を記録するインクジェット式プリンターである。プリンター１００は、給紙トレイ２４と、排紙トレイ２６と、筺体２８と、を備える。プリンター１００は、給紙トレイ２４から筺体２８の内部に印刷用紙Ｐを導入し、筺体２８の内部にある印刷機構部２０でインク滴を噴射し、排紙トレイ２６から文字や図形が記録された印刷用紙Ｐを筺体２８の外部に排出する。
【００５８】
筺体２８は、蓋部と本体部とから構成され、内部に本実施例に係る液体収容体１０（図１）が収容されたインクカートリッジ１５と、インク室１７と、供給チューブ１８と、印刷機構部２０と、制御部２２と、を格納している。
【００５９】
インクカートリッジ１５は、格納容器１６と格納容器１６に格納された液体収容体１０（図１）からなる。格納容器１６は略直方体形状であり、開口部（図示せず）を有している。該開口部から液体供給部３１の開放孔３５（図１）が突出するように、液体収容体１０は格納容器１６に格納されている。格納容器１６はポリスチレンなどの熱可塑性樹脂により形成される。
【００６０】
インク室１７には、インクカートリッジ１５と供給チューブ１８が接続されている。インク室１７は外部へ向かって突出している液体供給針７０（図２）を備えており、液体供給針７０が液体収容体１０の液体供給流路３７内に挿入されることで、インク室１７はインクカートリッジ１５からインクの供給を受ける（図３）。
【００６１】
印刷機構部２０は、図示しない噴射ヘッドを搭載し、供給チューブ１２に接続された図示しないキャリッジを備える。キャリッジは図示しないモータにより移動し、噴射ヘッドから印刷用紙Ｐに対してインク滴の噴射をおこなう。
【００６２】
制御部２２は、プリンター１００の各部を制御する。制御部２２には、プリンター１００の各種機能を実現させるソフトウェアがインストールされている。また、インクの残量についての情報を液体収容体１０から受け取り、該情報を解析することで液体収容体１０のインク残量を推定する。
【００６３】
Ｂ．第２実施例：
図１１は、第２実施例に係る液体収容体の概略構成を示した図である。第１実施例の液体収容体１０との違いは、連通流路の流路断面の形状と、液体検出用流路の接続態様である。その他の構成については第１実施例と同様の構成であるため、第１実施例と同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。また、液体収容体の製造方法についても第１実施例の第１又は第２の製造方法と同様の工程であるため説明は省略する。さらに、第２実施例に係る液体収容体１０ａについても、第１実施例と同様のプリンター１００に使用することができる。
【００６４】
図１１（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面に相当する部分断面図である。また、図１１（Ｂ）は、連通流路４２ａの流路断面を示す図である。図１１（Ｃ）は、圧縮コイルばね３６の一端部の配置位置を説明するための図であり、圧縮コイルばね３６の一端部が当接している液体供給流路３７の一端面を示している。
【００６５】
図１１（Ａ）に示すように、液体検出用流路４６ａは、一端がインクパック１１に接続され、他端が液体供給流路３７に接続されている。このようにすることで、連通流路側流路４７ａの一端を連通流路４２ａに接続させる必要がないため、第１実施例に比べ連通流路側流路４７ａを容易に形成することができる。
【００６６】
図１１（Ｂ）に示すように、連通流路４２ａは、流路断面が略円形状の第１の連通流路４２ｂと、第１の連通流路４２ｂの周縁に形成された流路断面が略矩形状の２つの第２の連通流路４２ｃとを有する。すなわち、第１の連通流路４２ｂは略円柱形状の流路であり、第２の連通流路４２ｃは溝形状の流路である。第２実施例の連通流路４２ａは、第２の連通流路４２ｃを有する分、第１実施例の連通流路４２よりも流路断面積が大きい。なお、第２実施例の連通流路４２ａの流路長さは、第１実施例の連通流路４２の流路長さと同一である。
【００６７】
連通流路４２ａの一部と、圧縮コイルばね３６の内側の空間部３６ａは、流入孔３７ｂによって連通している。すなわち、図１１（Ｃ）に示すように、液体供給流路３７の一端面において、圧縮コイルばね３６の空間部３６ａの内側に流入孔３７ｂの一部が位置するように、圧縮コイルばね３６の一端部が液体供給流路３７の一端面に当接している。
【００６８】
このようにすることで、連通流路４２ａの流路断面積が、第１実施例の連通流路４２の流路断面積よりも大きいことから、第１実施例よりも効率良く液体供給流路３７と連通流路４２ａを介してインクパック１１にインクを注入することができる。また、第２実施例の液体収容体１０ａは、第１実施例の液体収容体１０と同様の効果を奏する。
【００６９】
Ｃ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載し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、本発明の上記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形態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。
【００７０】
Ｃ−１．第１変形例：
上記実施例では液体供給流路３７は、第１の流路３８と第２の流路３９とを有していたが、第２の流路３９は設けなくても良い。このようにしても、上記実施例と同様の効果を奏する。また、このようにしても、インクパック１１内のインクは、弁部材３４と第１の流路３８の隙間を通って、液体供給針７０内に供給される。
また、第１の流路３８と第２の流路３９の流路の形状は、上記実施例に限定されるものではない。例えば、第１の流路３８は、圧縮コイルばね３６と弁部材３４が、安定して保持できる程度の形状であれば良い。第２の流路３９は、液体供給流路３７内のインクが流路方向に沿ってスムーズに流れる程度の形状であれば良い。
【００７１】
Ｃ−２．第２変形例：
液体収容体１０，１０ａの第１の製造方法におけるステップＳ３０（図６）、及び、液体収容体１０，１０ａの第２の製造方法におけるステップＳ６０ａ（図８）では、圧縮コイルばね３６を構成するコイル同士を密着させることで、液体収容体１０，１０ａを第２の状態としていたが、これに限定されるものではない。液体検出用流路４６の流路抵抗よりも液体供給流路３７の流路抵抗が大きくなるように、圧縮コイルばね３６の圧縮の程度を大きくすれば良い。
【００７２】
Ｃ−３．第３変形例：
上記実施例の液体収容体１０，１０ａの第１と第２の製造方法では、インクを初めて液体収容体１０，１０ａに注入する場合について説明を行ったが、液体収容体１０，１０ａにインクを再注入する際にも第１と第２の製造方法を適用することができる。
【００７３】
Ｃ−４．第４変形例：
上記実施例の第２の製造方法において、ステップＳ６０ａ（図８）では、インクパック１１内のインクを液体注入管７２により吸引することで液体検出用流路４６にインクを充填していたが、これに代えて液体注入管７２からインクを導出させ、インクを液体検出用流路４６に充填しても良い。このようにしても、液体検出用流路４６内に、インクを効率良く充填することができる。
【００７４】
Ｃ−５．第５変形例：
センサー部は、上記実施例に記載のセンサー部４４に限られるものではなく、液体収容部に収容されている液体の量を検出するために用いる種々のセンサーを適用可能である。また、上記実施例の、圧電振動素子６０を用いたセンサー部４４（図５）は、プリンター１００へのインクの供給方式によって、その機能を実現できるよう変更可能である。例えば、インクパック１１の加圧によるインクの供給に代えて、プリンター１００による吸引によってインクをプリンター１００に供給する場合は、センサー部の構成を以下のように変更すれば良い。
上記実施例の圧力調整ばね５０（図５）に代えて、センサー室５５（図５）の容積を増大させる方向に付勢する圧力調整ばねを設ける。具体的には、例えば、圧縮コイルばね５０を、一端が受圧板５４に当接し、他端が底板６２に当接するように、センサー室５５内に配置すれば良い。インクパック１１の液体の量が少なくなり、インクパック１１の負圧が大きくなると、圧力調整ばねの付勢力よりも負圧の絶対値が大きくなり、受圧板５４が底板６２と当接し液体誘導路５８が閉塞される。これにより、圧電振動素子６０から変動のない直線上の波形が出力され、インクパック１１にインクが殆ど残っていない状態であることが推定できる。
【００７５】
Ｃ−６．第６変形例：
上記実施例では、液体収容体１０，１０ａと液体収容体１０，１０ａの使用例としてプリンター１００を例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、各種の液体噴射装置に本発明の液体収容体は使用可能である。
液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等の色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（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、捺染装置やマイクロディスペンサ等が挙げられる。
上記の各種の液体噴射装置に液体収容体１０，１０ａを使用する際には、各種の液体噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体を、液体収容体１０，１０ａに収容すれば良い。
また、本発明の製造方法は、種々の液体を収容した液体収容体１０，１０ａに適用することができる。種々の液体としては、例えば、上記の各種の液体噴射装置が噴射する液体（色材，導電ペースト，生体有機物等）がある。
【符号の説明】
【００７６】
１０，１０ａ…液体収容体
１１…インクパック（液体収容部）
１２…供給チューブ
１５…インクカートリッジ
１６…格納容器
１７…インク室
１８…供給チューブ
２０…印刷機構部
２２…制御部
２４…給紙トレイ
２６…排紙トレイ
２８…筺体
３１…液体供給部
３２…シール部材
３３…フィルム
３４…弁部材
３５…開放孔
３６…圧縮コイルばね
３６ａ…空間部
３７…液体供給流路
３７ａ，３７ｂ…流入孔
３８…第１の流路
３９…第２の流路
４０…開口部
４２，４２ａ…連通流路
４２ｂ…第１の連通流路
４２ｃ…第２の連通流路
４３…液体検出ユニット
４４…センサー部
４５…空間部
４６，４６ａ…液体検出用流路
４７…連通流路側流路
４８…供給流路側流路
５０…圧力調整ばね
５１…大気開放口
５２…フィルム
５４…受圧板
５５…センサー室
５７…圧力検出機構
５８…液体誘導路
６０…圧電振動素子
６２…底板
６４…検出部ケース
６７，６８…貫通口
７０…液体供給針
７２…液体注入管
１００…プリンター
Ｌ…ピッチ
Ｆ…外力
Ｐ…印刷用紙
【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】
2011011507.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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