(57)【要約】【課題】液体収容容器に設けられる液体検出器において、複雑な組立工程を不要とすること。【解決手段】対向配置される第１及び第２の外側面(38a,38b)と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔(40)とを有する流路部(32)と、当該流路部と接続された液体収容部(30)と、を含む液体収容容器(3)に設けられる液体検出器であって、上記流路部の上記第１の外側面に設けられた第１の圧電振動子(34)と、上記流路部の上記第２の外側面に設けられ、上記孔を挟んで上記第１の圧電振動子と対向配置された第２の圧電振動子(36)と、を含み、上記第１の圧電振動子及び上記第２の圧電振動子は、それぞれ、下部電極膜(34a,36a)と、当該下部電極膜と対向配置された上部電極膜(34b,36b)と、上記下部電極膜と上記上部電極膜との間に挟まれた圧電体膜(34c,36c)と、を含む。【選択図】図３
2008260224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を含む液体収容容器に設けられる液体検出器であって、
前記流路部の前記第１の外側面に設けられた第１の圧電振動子と、
前記流路部の前記第２の外側面に設けられ、前記孔を挟んで前記第１の圧電振動子と対向配置された第２の圧電振動子と、
を含み、
前記第１の圧電振動子及び前記第２の圧電振動子は、それぞれ、下部電極膜と、当該下部電極膜と対向配置された上部電極膜と、前記下部電極膜と前記上部電極膜との間に挟まれた圧電体膜と、
を含む、液体検出器。
【請求項２】
前記第１の外側面及び前記第２の外側面のそれぞれは平面を含む、
請求項１に記載の液体検出器。
【請求項３】
液体を収容する空間を有する液体収容部と、
隔壁部により画定された孔を有し、当該孔の一端が前記液体収容部と接続され、当該孔の他端が開口した流路部と、
前記流路部の第１の外側面に設けられた第１の圧電振動子と、
前記流路部の第２の外側面に設けられ、前記孔を挟んで前記第１の圧電振動子と対向配置された第２の圧電振動子と、
を備え、
前記第１の圧電振動子及び前記第２の圧電振動子は、それぞれ、下部電極膜と、当該下部電極膜と対向配置された上部電極膜と、前記下部電極膜と前記上部電極膜との間に挟まれた圧電体膜と、
を含む、液体収容容器。
【請求項４】
前記第１の外側面及び前記第２の外側面のそれぞれは平面を含む、
請求項３に記載の液体収容容器。
【請求項５】
対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を含む液体収容容器に設けられる液体検出器の製造方法であって、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の外側面上に第１の電極膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の外側面上に第２の電極膜を形成する第１工程と、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の電極膜上に第１の圧電体膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の電極膜上に第２の圧電体膜を形成する第２工程と、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の圧電体膜上に第３の電極膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の圧電体膜上に第４の電極膜を形成する第３工程と、
を含む、液体検出器の製造方法。
【請求項６】
前記第１工程乃至第３工程のうちの少なくとも１つは、スパッタリング法によって前記成膜材料を供給する、
請求項５に記載の液体検出器の製造方法。
【請求項７】
前記液体収容容器の前記流路部は、前記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凹部を更に備える、
請求項５又は請求項６に記載の液体検出器の製造方法。
【請求項８】
前記液体収容容器の前記流路部は、前記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凸部を更に備える、
請求項５又は請求項６に記載の液体検出器の製造方法。
【請求項９】
液体検出器を備える液体収容容器の製造方法であって、
対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を形成する第１工程と、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の外側面上に第１の電極膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の外側面上に第２の電極膜を形成する第２工程と、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の電極膜上に第１の圧電体膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の電極膜上に第２の圧電体膜を形成する第３工程と、
前記流路部の前記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第１の圧電体膜上に第３の電極膜を形成するとともに、前記流路部の前記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより前記第２の圧電体膜上に第４の電極膜を形成する第４工程と、
を含む、液体収容容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置等に用いられる液体収容容器及びこの液体収容容器に設けられる液体残量検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置は、吐出対象の液体を収容するインクカートリッジ（液体収容容器）を備えており、このインクカートリッジから適宜インクの供給を受け、この液体を吐出ヘッドを用いて微小な液滴にして吐出する。このようなインクジェット装置は、紙などの媒体への印刷用途を始め、電子デバイスの製造などの幅広い分野で活用されている。
【０００３】
このようなインクジェット装置において、インクカートリッジ内に液体が無くなったことを正確に検出することは、吐出ヘッドの耐久性、あるいは当該インクジェット装置を使用するユーザの顧客満足度の観点から大変重要である。例えば、インクカートリッジ内の液体が使い切られた際に、液体がないままに吐出ヘッドに吐出動作（いわゆる空打ち）をさせてしまうと、吐出ヘッドがダメージを受け、破損するおそれや、破損しないまでも寿命が短くなるおそれがある。しかし、このような不都合を防止するために、液体がまだ残存している状態で吐出動作を停止するように装置を構成した場合には、残存した液体を使い切ることができずに無駄となり顧客満足度が低下する。例えば、工業用途の場合には、吐出対象としている液体が比較的に高価なものである場合も多いためにこのような無駄は極力避けたいという要望がある。
【０００４】
上記のような要望に対して、例えば特開２００４−１０６３８２号公報（特許文献１）には、圧電振動子を含んだチップセンサを利用してインクカートリッジ内の液体（インク）の残量を検出するインク残量検出器およびインクカートリッジが開示されている。しかしながら、この特許文献１に開示されるインク残量検出器は、予めチップセンサを製造しておき、このチップセンサをインクカートリッジあるいはそのインク流路に組み込む必要がある。このため、複雑な組立工程が必要となり、生産性や製造歩留まり等の観点で改良の余地があった。このような要望は、インクジェット装置に限らず、液体収容容器を用いる装置一般にも言えることである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０６３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、複雑な組立工程が不要な液体収容容器及びこれに設けられる液体検出器を提供することを１つの目的とする。
また、本発明は、上記の液体検出器及び液体収容容器の好適な製造方法を提供することを他の１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る液体検出器は、対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を含む液体収容容器に設けられる液体検出器であって、上記流路部の上記第１の外側面に設けられた第１の圧電振動子と、上記流路部の上記第２の外側面に設けられ、上記孔を挟んで上記第１の圧電振動子と対向配置された第２の圧電振動子と、を含む。そして、上記第１の圧電振動子及び上記第２の圧電振動子は、それぞれ、下部電極膜と、当該下部電極膜と対向配置された上部電極膜と、上記下部電極膜と上記上部電極膜との間に挟まれた圧電体膜と、を含んで構成される。
【０００８】
上記の本発明に係る液体検出器では、第１の圧電振動子と第２の圧電振動子とで液体流路となるべき孔を挟む構成が採用し、これらの圧電振動子を流路検出器として用いる。そして、これら第１及び第２の圧電振動子を電極膜と圧電体膜の積層体によって構成している。よって、種々の成膜法を用いて各圧電振動子を流路部に対して直接的に形成することが可能となる。このような構成を採用していることにより、複雑な組立工程が不要な液体検出器を提供することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、上記第１の外側面及び上記第２の外側面のそれぞれは平面を含む。
【００１０】
外側面を平面とすることにより、膜の積層体からなる各圧電振動子を形成するのが容易となる。また、一方の圧電振動子によって励振される超音波を流路部へより高効率に与えることができる。また、流路部を伝搬した超音波を他方の圧電振動子により高効率に検出することができる。
【００１１】
なお、第１の平面と第２の平面とが平行であることも好ましい。
【００１２】
それにより、圧電振動子の相互間における送信、受信の感度をより向上させることができる。
【００１３】
本発明に係る液体収容容器は、液体を収容する空間を有する液体収容部と、隔壁部により画定された孔を有し、当該孔の一端が上記液体収容部と接続され、当該孔の他端が開口した流路部と、上記流路部の上記第１の外側面に設けられた第１の圧電振動子と、上記流路部の上記第２の外側面に設けられ、上記孔を挟んで上記第１の圧電振動子と対向配置された第２の圧電振動子と、を備える。そして、上記第１の圧電振動子及び上記第２の圧電振動子は、それぞれ、下部電極膜と、当該下部電極膜と対向配置された上部電極膜と、上記下部電極膜と上記上部電極膜との間に挟まれた圧電体膜と、を含んで構成される。
【００１４】
上記の本発明に係る液体収容容器では、第１の圧電振動子と第２の圧電振動子とで液体流路となるべき孔を挟む構成が採用し、これらの圧電振動子が流路検出器として用いられる。そして、これら第１及び第２の圧電振動子を電極膜と圧電体膜の積層体によって構成している。よって、種々の成膜法を用いて各圧電振動子を流路部に対して直接的に形成することが可能となる。このような構成を採用していることにより、液体検出器を備えながらも複雑な組立工程が不要な液体収容容器を提供することが可能となる。
【００１５】
好ましくは、上記第１の外側面及び上記第２の外側面のそれぞれは平面を含む。
【００１６】
外側面を平面とすることにより、膜の積層体からなる各圧電振動子を形成するのが容易となる。また、一方の圧電振動子によって励振される超音波を流路部へより高効率に与えることができる。また、流路部を伝搬した超音波を他方の圧電振動子により高効率に検出することができる。
【００１７】
なお、第１の平面と第２の平面とが平行であることも好ましい。
【００１８】
それにより、圧電振動子の相互間における送信、受信の感度をより向上させることができる。
【００１９】
本発明に係る液体検出器の製造方法は、対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を含む液体収容容器に設けられる液体検出器の製造方法であって、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の外側面上に第１の電極膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の外側面上に第２の電極膜を形成する第１工程と、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の電極膜上に第１の圧電体膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の電極膜上に第２の圧電体膜を形成する第２工程と、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の圧電体膜上に第３の電極膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の圧電体膜上に第４の電極膜を形成する第３工程と、
を含む。
【００２０】
上記の本発明に係る製造方法によれば、電極膜と圧電体膜の積層体によって構成される圧電振動子を、種々の成膜法を用いて液体収容容器の流路部に対して直接的に形成することが可能となる。これにより、チップセンサを取り付ける従来例と比べ、複雑な組立工程が不要となる。
【００２１】
上記第１工程乃至第３工程のうちの少なくとも１つは、スパッタリング法によって上記成膜材料を供給することが好ましい。第１工程乃至第３工程の全てにおいてスパッタリング法を採用することも好ましい。なお、他の成膜方法（蒸着法、化学気相堆積法等）も適宜採用し得る。
【００２２】
スパッタリング法を採用することにより、第１の外側面と第２の外側面の各々に対する成膜を並行して行うことが容易となる。
【００２３】
上述した液体収容容器の上記流路部は、上記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凹部を更に備えることが好ましい。
【００２４】
これにより、スパッタリング法や化学気相堆積法（ＣＶＤ法）などの比較的に段差被服性（ステップカバレッジ）の高い成膜法を採用した場合においても、第１の外側面側に形成される電極膜等と第２の外側面側に形成される電極膜等との相互間を接続（短絡）させないようにできる。
【００２５】
上記液体収容容器の上記流路部は、上記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凸部を更に備えることも好ましい。なお、流路部は、凸部あるいは凹部を備えない形状であってもよい。
【００２６】
例えば、蒸着法などの比較的に段差被覆性が低い傾向にある成膜法を用いる場合には、凹部を設けなくとも第１の外側面側に形成される電極膜等と第２の外側面側に形成される電極膜等との相互間が接続（短絡）するおそれは低い。よって、このような場合には、凸部等を備えなくともよく、流路部の形成がより容易になる。また、凸部を設けた場合には、電極膜等の短絡をより確実に防止することができる。
【００２７】
本発明に係る液体収容容器の製造方法は、液体検出器を備える液体収容容器の製造方法であって、
対向配置される第１及び第２の外側面と当該第１及び第２の外側面の相互間に配置される孔とを有する流路部と、当該流路部と接続された液体収容部と、を形成する第１工程と、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の外側面上に第１の電極膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の外側面上に第２の電極膜を形成する第２工程と、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の電極膜上に第１の圧電体膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の電極膜上に第２の圧電体膜を形成する第３工程と、
上記流路部の上記第１の外側面に対して当該第１の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第１の圧電体膜上に第３の電極膜を形成するとともに、上記流路部の上記第２の外側面に対して当該第２の外側面と交差する方向から成膜材料を供給することにより上記第２の圧電体膜上に第４の電極膜を形成する第４工程と、
を含む。
【００２８】
上記の本発明に係る製造方法によれば、電極膜と圧電体膜の積層体によって構成される圧電振動子を、種々の成膜法を用いて流路部に対して直接的に形成することが可能となる。これにより、チップセンサを取り付ける従来例と比べ、複雑な組立工程が不要となる。
【００２９】
上記第２工程乃至第４工程のうちの少なくとも１つは、スパッタリング法によって上記成膜材料を供給することが好ましい。なお、第２工程乃至第４工程の全てにおいてスパッタリング法を採用することも好ましい。
【００３０】
スパッタリング法を採用することにより、第１の外側面と第２の外側面の各々に対する成膜を並行して行うことが容易となる。
【００３１】
上述した液体収容容器の上記流路部は、上記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凹部を更に備えることが好ましい。
【００３２】
これにより、スパッタリング法や化学気相堆積法（ＣＶＤ法）などの比較的に段差被服性（ステップカバレッジ）の高い成膜法を採用した場合においても、第１の外側面側に形成される電極膜等と第２の外側面側に形成される電極膜等との相互間を接続（短絡）させないようにできる。
【００３３】
上記液体収容容器の上記流路部は、上記第１及び第２の外側面の端部の相互間に配置された凸部を更に備えることも好ましい。なお、流路部は、凸部あるいは凹部を備えない形状であってもよい。
【００３４】
例えば、蒸着法などの比較的に段差被覆性が低い傾向にある成膜法を用いる場合には、凹部を設けなくとも第１の外側面側に形成される電極膜等と第２の外側面側に形成される電極膜等との相互間が接続（短絡）するおそれは低い。よって、このような場合には、凸部等を備えなくともよく、流路部の形成がより容易になる。また、凸部を設けた場合には、電極膜等の短絡をより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、インクカートリッジを含んで構成されるインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略斜視図である。図１に示すインクジェット記録装置１００は、印刷用紙などの記録媒体に所望の文字や画像などを印刷するものである。このインクジェット記録装置１００は、キャリッジ１の記録媒体に対向する面（本例では下面）に４種類のインク（吐出対象となる液体）を液滴として吐出する吐出ヘッド（インクジェット記録ヘッド）２が設けられている。この吐出ヘッド２の上側には、それぞれ異なる種類のインクを収容したインクカートリッジ（液体収容容器）３、４、５、６が搭載されている。これらのインクカートリッジ３〜６が搭載されたキャリッジ１が図示しない駆動機構により往復駆動され、その際に、吐出ヘッド２により適宜、液滴が吐出されることにより、キャリッジ１の下側に配置された記録媒体上に液滴が付着する。各インクカートリッジ３〜６は、例えばインクカートリッジ３がブラックインク、インクカートリッジ４がイエローインク、インクカートリッジ５がマゼンタインク、インクカートリッジ６がシアンインク、をそれぞれ収容している。
【００３７】
図２は、上記したインクカートリッジの構造を模式的に示した斜視図である。図２では、説明の便宜上、一部の構成要素を透過して示している（点線部分）。また、図３は、インクカートリッジを下面側から見た様子を模式的に示した平面図である。なお、以下の説明では、代表としてインクカートリッジ３について説明するが、他のインクカートリッジ４〜６についても同様の構成を有する。図２及び図３に示す本実施形態のインクカートリッジ３は、液体収容部３０、流路部３２、第１の圧電振動子（圧電体素子）３４、第２の圧電振動子（圧電体素子）３６を含んで構成されている。
【００３８】
液体収容部３０は、液体（本例ではブラックインク）を収容する空間３１を有する。なお、本実施形態では説明の便宜上、液体収容部３０の内部構造の詳細については省略しているが、上記した特許文献１に記載されるような負圧発生手段等が備わっていることも好ましい。
【００３９】
流路部３２は、隔壁部３８により画定された孔４０を有する。孔４０は、その一端が液体収容部３０の空間３１と接続されており、他端側は開口している（図３参照）。液体収容部３０の空間３１に収容されたインクはこの孔４０の一端から他端へ向けて流れる。孔４０の他端は、上記図１に示した吐出ヘッド２と接続される。この孔４０を介して、液体収容部３０から吐出ヘッド２へインクが供給される。また、流路部３２は、隔壁部３８の表面である第１の外側面３８ａおよび第２の外側面３８ｂを有する。図示の例では、これらの第１の外側面３８ａ、第２の外側面３８ｂは、ほぼ平行に配置されている。更に、流路部３２は、隔壁部３８の第１の外側面３８ａおよび第２の外側面３８ｂの一方の端部の相互間に配置された凹部４２ａと、隔壁部３８の第１の外側面３８ａおよび第２の外側面３８ｂの他方の端部の相互間に配置された凹部４２ｂと、を有する。本実施形態の各凹部４２ａ、４２ｂは、図示のように、第１の外側面３８ａと第２の外側面３８ｂとの各端部の間を渡って配置された面に形成されており、当該面から窪んだ溝状の形状を有する。この凹部４２ａ、４２ｂとしての溝の各々により、第１の外側面３８ａと第２の外側面３８ｂとの間を渡って配置された面が第１の外側面３８ａに接する部分と第２の外側面３８ｂに接する部分とに分離される。これらの凹部４２ａ、４２ｂの果たす機能については後述する。
【００４０】
第１の圧電振動子３４は、流路部３２の隔壁部３８の第１の外側面３８ａに設けられている。本実施形態では、この第１の外側面３８ａは平面（第１の平面）であり、この平面である第１の外側面３８ａ上に第１の圧電振動子３４が配置されている。第１の圧電振動子３４は、第１の外側面３８ａに形成された下部電極膜（第１の電極膜）３４ａと、当該下部電極膜３４ａと対向配置された上部電極膜（第２の電極膜）３４ｂと、下部電極膜３４ａと上部電極膜３４ｂとの間に挟まれた圧電体膜（第１の圧電体膜）３４ｃと、を含んで構成されている。すなわち、本実施形態の第１の圧電振動子３４は、下部電極膜３４ａ、上部電極膜３４ｂおよび圧電体膜３４ｃのそれぞれが薄膜であり、第１の外側面３８ａ上に直接的に成膜されているという特徴を有する。下部電極膜３４ａおよび上部電極膜３４ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性材料やこれらに別の金属を添加したもの（例えば、Ａｌ−数％Ｃｕ添加）、あるいは金属に限らず、導電性を有する無機材料や有機材料などを幅広く用いて成膜することができる。圧電体膜３４ｃは、例えばチタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、水晶（ＳｉＯ2）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ3）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電材料を用いて成膜される。
【００４１】
第２の圧電振動子３６は、流路部３２の隔壁部３８の第２の外側面３８ｂに設けられている。本実施形態では、この第２の外側面３８ｂも平面（第２の平面）であり、この平面である第２の外側面３８ｂ上に第２の圧電振動子３６が配置されている。第２の圧電振動子３６は、第２の外側面３８ｂに形成された下部電極膜（第３の電極膜）３６ａと、当該第３の電極膜３６ａと対向配置された下部電極膜（第４の電極膜）３６ｂと、下部電極膜３６ａと上部電極膜３６ｂとの間に挟まれた圧電体膜（第２の圧電体膜）３６ｃと、を含んで構成されている。すなわち、本実施形態の第２の圧電振動子３６は、下部電極膜３６ａ、上部電極膜３６ｂおよび圧電体膜３６ｃのそれぞれが薄膜であり、第２の外側面３８ｂ上に直接的に成膜されているという特徴を有する。下部電極膜３６ａおよび上部電極膜３６ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性材料やこれらに別の金属を添加したもの（例えば、Ａｌ−数％Ｃｕ添加）、あるいは金属に限らず、導電性を有する無機材料や有機材料などを幅広く用いて成膜することができる。圧電体膜３６ｃは、例えばチタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、水晶（ＳｉＯ2）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ3）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電材料を用いて成膜される。
【００４２】
図示のように本実施形態では、第２の外側面３８ｂと上記の第１の外側面３８ａとは、ほぼ平行に形成され、相互に対向配置されている。第１の外側面３８ａに第１の圧電振動子３４が設けられ、第２の外側面３８ｂに第２の圧電振動子３６が設けられることにより、第１の圧電振動子３４と第２の圧電振動子３６とは孔（液体流路）４０を挟んで相互に対向して配置される。これらの対向配置された第１の圧電振動子３４及び第２の圧電振動子３６を組み合わせて液体検出器を構成することにより、液体流路としての孔４０の内部に吐出対象たるインク（液体）が存在するか否か、あるいはその分量を検出することができる。例えば、一方の圧電振動子（例えば、第１の圧電振動子３４）を送信側素子、他方（例えば、第２の圧電振動子３６）を受信側素子として用いる。第１の圧電振動子３４の下部電極膜３４ａと上部電極膜３４ｂとの間に電圧を印加することにより、超音波を発生させる。この超音波が孔４０を通過し、第２の圧電振動子３６に到達する。このとき、第２の圧電振動子３６には、圧電体膜３６ｃの逆圧電効果により、下部電極膜３６ａと上部電極膜３６ｂとの間に、第１の圧電振動子３４によって励振された超音波の強度や周波数に応じた出力信号（電圧信号）が生じる。発生した出力信号は、第２の圧電振動子３６の下部電極膜３６ａと上部電極膜３６ｂを通じて外部装置（例えば、出力を増幅するアンプ）へ入力される。第２の圧電振動子３６からの出力信号の強度（電圧値）や周波数は、孔４０の内部に液体が存在する場合としない場合、あるいは存在する場合でもその分量に応じて異なる。よって、この出力信号の変化に基づいて、液体の残量を検出することが可能となる。本実施形態のように２つ以上の圧電振動子を組み合わせて送信側素子と受信側素子とに機能を分担させることにより、受信側素子の出力信号に基づいて液体残量を検出するための回路構成が簡単になり、検出が容易になる。また、送信側素子と受信側素子とを対向配置させることにより超音波の受信感度が高まるので、検出精度の高い液体検出器を構成することが可能となる。なお、圧電振動子における最適周波数は圧電体膜の材料や厚み等によって異なるが、励振効率や受信効率の観点から、概ね２０ｋＨｚ以上に設定することが好ましい。
【００４３】
本実施形態のインクカートリッジ及びこれに設けられる液体検出器は上述のような構成を有しており、次に、これらの好適な製造方法の一例を説明する。
【００４４】
図４は、液体検出器の製造方法（別言すれば、液体検出器を有するインクカートリッジの製造方法）について説明する模式図である。また、図５〜７は、上記製造方法における各工程を更に説明する模式図である。
【００４５】
まず、液体収容部３０及び流路部３２が予め形成され、準備される（図４（Ａ））。流路部３２は、隔壁部３８と、この隔壁部３８に画定された孔４０を有する。流路部３２には、第１の外側面３８ａおよび第２の外側面３８ｂと、各凹部４２ａ、４２ｂが備わっている。また、液体収容部３０は、その長手方向（図中、上下方向に対応）に沿って配置された平坦面（平面）３０ａ、３０ｂを有する。本実施形態では、これらの平坦面３０ａ、３０ｂは相互にほぼ平行であり、かつ、これらは上記の第１の外側面３８ａおよび第２の外側面３８ｂとほぼ平行に配置されている。
【００４６】
このような液体収容部３０の流路部３２の第１の外側面３８ａ、第２の外側面３８ｂのそれぞれに下部電極膜３４ａ、下部電極膜３６ａが形成される（図４（Ｂ）、図５）。これらの下部電極膜３４ａ、下部電極膜３６ａは、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理気相堆積法や、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）などの成膜技術を用いて形成される。本実施形態では、下部電極膜３４ａは、第１の外側面３８ａおよび平坦面３０ａに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料を供給し、第１の外側面３８ａ上に導電膜を成膜することによって得られる。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図５参照）。同様に、本実施形態では、下部電極膜３６ａは、第２の外側面３８ｂおよび平坦面３０ｂに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料（導電性材料）を供給し、第２の外側面３８ｂ上に導電膜を成膜することによって得られる。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図５参照）。このとき、各凹部４２ａ、４２ｂが存在することにより、第１の外側面３８ａに成膜される導電膜と第２の外側面３８ｂに成膜される導電膜のそれぞれが回り込んで互いに接続してしまうことを回避できる。それにより、下部電極膜３４ａと下部電極膜３６ａとが導通してしまう不具合を回避することが可能となる。ここで、本工程においては特にスパッタリング法を採用することが望ましい。スパッタリング法を採用することにより、第１の外側面３８ａと第２の外側面３８ｂの各々に対する成膜を並行して行うことが容易となる。このとき、スパッタリング法は比較的に段差被服性（ステップカバレッジ）の高い成膜法であるため、第１の外側面側に形成される下部電極膜３４ａと第２の外側面側に形成される下部電極膜３４ｂとの相互間が接続（短絡）する可能性がある。しかし、上記の各凹部４２ａ、４２ｂを設けることによってこのおそれを回避できる。
【００４７】
次に、下部電極膜３４ａ、下部電極膜３６ａの上面に各圧電体膜３４ｃ、３６ｃが形成される（図４（Ｃ）、図６）。これらの圧電体膜３４ｃ、３６ｃは、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理気相堆積法や、化学気相堆積法（例えば、ＭＯＣＶＤ法）などの成膜技術を用いて形成される。本実施形態では、圧電体膜３４ｃは、第１の外側面３８ａおよび平坦面３０ａに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料を供給することによって形成される。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図６参照）。同様に、本実施形態では、圧電体膜３６ｃは、第２の外側面３８ｂおよび平坦面３０ｂに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料を供給することによって形成される。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図６参照）。本工程においても、上記と同様の理由から、成膜法としてスパッタリング法を採用することが望ましい。上記と同様に、各凹部４２ａ、４２ｂが存在することにより、第１の外側面３８ａに成膜される圧電体膜３４ｃと第２の外側面３８ｂに成膜される圧電体膜３６ｃのそれぞれが回り込んで互いに接続してしまうことを回避できる。
【００４８】
次に、各圧電体膜３４ｃ、３６ｃのそれぞれの上面に上部電極膜３４ｂ、上部電極膜３６ｂが形成される（図４（Ｄ）、図７）。これらの上部電極膜３４ｂ、上部電極膜３６ｂについても、例えばスパッタリング法や蒸着法などの物理気相堆積法や、化学気相堆積法などの成膜技術を用いて形成される。本実施形態では、上部電極膜３４ｂは、第１の外側面３８ａおよび平坦面３０ａに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料を供給し、第１の外側面３８ａ上に導電膜を成膜することによって得られる。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図７参照）。同様に、本実施形態では、上部電極膜３６ｂは、第２の外側面３８ｂおよび平坦面３０ｂに交差する方向（典型的にはほぼ直交する方向）から成膜材料（導電性材料）を供給し、第２の外側面３８ｂ上に導電膜を成膜することによって得られる。成膜材料の供給方向の一例を図中に模式的に矢印で示す（図７参照）。本工程においても、上記と同様の理由から、成膜法としてスパッタリング法を採用することが望ましい。上記と同様に、各凹部４２ａ、４２ｂが存在することにより、第１の外側面３８ａに成膜される上部電極膜３４ｂと第２の外側面３８ｂに成膜される上部電極膜３６ｂのそれぞれが回り込んで互いに接続してしまうことを回避できる。
【００４９】
図８は、上述した液体検出器の製造方法に係る各工程の実施に関する好適な態様の一例を示す模式斜視図である。図８に示すように、上述した各成膜工程（図４〜図７参照）をいわゆるインライン成膜技術を用いて実施してもよい。すなわち、図示のように、複数の液体収容部３０を第１の移動方向（図中に矢印で表示）に沿って並べ、各液体収容部３０を当該第１の移動方向に移動させながら、各液体収容部３０の流路部３２に対して、下部電極膜３４ａおよび下部電極膜３６ａ、各圧電体膜３４ｃ、３６ｃ、上部電極膜３４ｂおよび上部電極膜３６ｂを順次成膜する。成膜方向は、上記第１の移動方向と交差する（典型的には直交する）第２の方向に沿って設定される。このとき、図示のようにカバー１０００を用いて各液体収容部３０のほぼ全体を覆い、成膜対象である流路部３２だけを露出させることも好ましい。それにより、不必要な部分への成膜を回避できる。このようなインライン成膜装置を用いた場合には、成膜炉内に液体収容部３０を順次通過させることにより薄膜形成が可能であるため、より一層の生産性の向上とコスト削減とを図ることが可能となる。特に、スパッタリング法を採用して成膜を行うことにより、このようなインライン成膜技術の適用が容易になる。
【００５０】
以上のように、本実施形態では第１の圧電振動子と第２の圧電振動子とで流路部を挟む構成を採用し、これらの圧電振動子を流路検出器として用いる。そして、これら第１及び第２の圧電振動子を電極膜と圧電体膜の積層体によって構成している。よって、種々の成膜法を用いて各圧電振動子を流路部に対して直接的に形成することが可能となる。このような構成を採用していることにより、複雑な組立工程が不要な液体検出器及びこれを備えるインクカートリッジ（液体収容容器）を提供することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、電極膜と圧電体膜の積層体によって構成される圧電振動子を、種々の成膜法を用いて流路部に対して直接的に形成することが可能となる。これにより、チップセンサを取り付ける従来例と比べ、複雑な組立工程が不要となる。
【００５１】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。
【００５２】
例えば、上述した実施形態においては液体収容部３０の流路部３２には各凹部４２ａ、４２ｂが備わっていたが、これらの凹部は必ずしも備わっていなくてもよい。凹部を有しない液体収容部の一例を図９に示す。この液体収容部１３０の流路部１３２には、図示のように凹部が備わっていない。各電極膜等の相互間が接続してしまうおそれがある場合には、電極膜等の成膜時において適宜マスクを用いたり、成膜後にパターニングを行うなどすればよい。例えば、蒸着法などの比較的に段差被覆性が低い傾向にある成膜法を用いる場合には、凹部を設けなくとも第１の外側面側に形成される電極膜等と第２の外側面側に形成される電極膜等との相互間が接続（短絡）するおそれは低いので、マスクを用いる等の特段の処理を省略し得る。これにより、流路部の形成がより容易になる。
【００５３】
また、液体収容部の流路部には、凹部に代替して凸部が設けられていてもよい。このような凸部を有する液体収容部の一例を図１０に示す。この液体収容部２３０の流路部２３２には、図示のように各外側面２３８ａ、２３８ｂの端部の相互間に各凸部２４０ａ、２４０ｂが設けられている。これらの凸部２４０ａ、２４０ｂの存在によっても、この部分において成膜性を低下させ、各電極膜や圧電体膜の相互間が接続（短絡）することを回避できる。特に、蒸着法などの比較的に段差被覆性の低い成膜法とこの凸部による効果とを組み合わせることが望ましい。
【００５４】
また、本発明は上記した液滴吐出装置に用いられるインクカートリッジに限らず、液体を収容する容器一般に適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】インクジェット記録装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】インクカートリッジの構造を模式的に示した斜視図である。
【図３】インクカートリッジを下面側から見た様子を模式的に示した平面図である。
【図４】液体検出器の製造方法について説明する模式図である。
【図５】液体検出器の製造方法における各工程を更に説明する模式図である。
【図６】液体検出器の製造方法における各工程を更に説明する模式図である。
【図７】液体検出器の製造方法における各工程を更に説明する模式図である。
【図８】液体検出器の製造方法に係る各工程の実施に関する好適な態様の一例を示す模式斜視図である。
【図９】凹部を有しない液体収容部の一例を示す図である。
【図１０】凸部を有する液体収容部の一例をに示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…キャリッジ、２…吐出ヘッド、３〜６…インクカートリッジ、３０…液体収容部、３０ａ、３０ｂａ…平坦面、３１…空間、３２…流路部、３４…第１の圧電振動子、３４ａ、３６ａ…下部電極膜、３４ｂ、３６ｂ…上部電極膜、３４ｃ、３６ｃ…圧電体膜、３６…第１の圧電振動子、３８…隔壁部、３８ａ、３８ｂ…外側面、４０…孔、４２ａ、４２ｂ…凹部、１００…インクジェット記録装置
【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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