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WO2017098828A1 - 流体収納装置 - Google Patents

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WO2017098828A1
WO2017098828A1 PCT/JP2016/081804 JP2016081804W WO2017098828A1 WO 2017098828 A1 WO2017098828 A1 WO 2017098828A1 JP 2016081804 W JP2016081804 W JP 2016081804W WO 2017098828 A1 WO2017098828 A1 WO 2017098828A1
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WO
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substrate
storage device
fluid storage
fluid
sensor
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/081804
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English (en)
French (fr)
Inventor
安藤正道
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Priority to CN201680061931.XA priority patent/CN108139258B/zh
Publication of WO2017098828A1 publication Critical patent/WO2017098828A1/ja
Priority to US15/916,814 priority patent/US10719032B2/en
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    • G01F23/226—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water measuring the braking of a rotatable element
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    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
    • G03G15/0889—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for agitation or stirring
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    • G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
    • G03G2215/085—Stirring member in developer container

Definitions

  • the present invention relates to a fluid storage device that stores fluid and detects the amount of fluid.
  • Patent Document 1 discloses a carbonization furnace that stores powder that is a kind of fluid, a stirring tank that stirs powder, and a detector that detects the powder level of the powder.
  • the detector has a plate shape. A part of the detector is fixed to the carbonization furnace. The detector detects the powder level by detecting the force generated in the powder during stirring in order to control the supply amount of the raw material powder and the discharge amount of the produced powder in the carbonization furnace.
  • Patent Document 1 external vibration including vibration of the stirring tank may be transmitted to the detector through the carbonization furnace. And since the detector of patent document 1 is plate shape, the bending displacement which curves in the thickness direction of a detector may be raise
  • the detector of Patent Document 1 has a problem in that even if the detector is not in contact with the powder, an electrical signal is generated in the detector due to bending displacement and erroneous detection is performed.
  • An object of the present invention is to provide a fluid storage device capable of detecting the amount of fluid and preventing erroneous detection due to external vibration.
  • the fluid storage device of the present invention includes a container and a torsion sensor.
  • the container contains the fluid to be stirred.
  • the twist sensor has a substrate and detects twist of the substrate.
  • the substrate has a first end inserted into the container and a second end fixed.
  • the fluid is, for example, a liquid or a powder.
  • the first end of the substrate is inserted into a fluid contained in the container. At this time, the substrate is deformed into a shape in which the first end is twisted by the movement of the fluid to be stirred.
  • the substrate is in a state where the first end is not inserted into the fluid. That is, the substrate returns to the original shape in which the first end portion is not twisted. Therefore, the twist sensor can detect the amount of fluid based on the twist state of the substrate.
  • the twist sensor of this configuration is a sensor that detects that the substrate is twisted, and is not a sensor that detects that the substrate is bent.
  • the possibility of the substrate causing torsional vibration due to external vibration is extremely low compared to the possibility of the substrate causing bending vibration due to external vibration. Therefore, the torsion sensor having this configuration can prevent erroneous detection due to external vibration.
  • the fluid storage device having this configuration can detect the amount of fluid and prevent erroneous detection due to external vibration.
  • the first end is inserted to a predetermined position in the container.
  • the torsion sensor having this configuration can detect whether or not the fluid is stored up to a predetermined position.
  • the first end portion stirs the fluid in the container and rotates the fluid.
  • This twist sensor detects the twist of the substrate and stirs the fluid by the substrate. That is, the fluid storage device having this configuration can further stir the fluid by the twist sensor.
  • the first end portion has a first corner and a second corner, the first end portion is in the container, and the first corner and the second corner are in opposite directions. It is preferably inserted at a position that is displaced to the position.
  • the first end is preferably inserted into the center of the rotating fluid.
  • the substrate is deformed into a shape in which the first corner and the second corner are displaced in the opposite directions by the movement of the agitated fluid, and the first end is twisted.
  • first corner and the second corner is inserted into the fluid.
  • the substrate is deformed into a shape in which either the first corner or the second corner is displaced by the movement of the agitated fluid, and the first end portion is twisted.
  • the substrate has a connection portion connected to the first corner, and the connection portion is inserted into the fluid.
  • connection portion is displaced by the movement of the agitated fluid
  • first corner is displaced by the displacement of the connection portion
  • first end portion is deformed into a twisted shape
  • the twist sensor preferably further includes a piezoelectric element attached to the substrate, and detects the twist of the substrate by the piezoelectric element.
  • the piezoelectric element preferably has a film made of a chiral polymer.
  • the chiral polymer is preferably polylactic acid. And it is preferable that the extending
  • the twist sensor with this configuration can detect the displacement of the substrate reliably and with high sensitivity.
  • the fluid storage device of the present invention can detect the amount of fluid and prevent erroneous detection due to external vibration.
  • FIG. 1 is an external view schematically showing a fluid storage device 101 according to a first embodiment of the present invention. It is a top view of the twist sensor 100 shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line SS shown in FIG. 2. It is a top view of the piezoelectric film 31 with which the sensor part 16 of the twist sensor 100 shown in FIG. 2 is equipped. It is an external view which shows typically the sensor part 16 and the board
  • FIG. 1 is an external view schematically showing a fluid storage device 101 according to the first embodiment of the present invention.
  • the fluid storage device 101 includes a stirrer 81, a container 80, and a twist sensor 100.
  • the container 80 stores the powder 8.
  • the stirrer 81 rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 1 and stirs the powder 8 stored in the container 80. Thereby, the powder 8 rotates in the direction shown by the white arrow in FIG.
  • the twist sensor 100 includes a sensor unit 16 and a substrate 50.
  • the torsion sensor 100 detects the torsion of the substrate 50 by the sensor unit 16.
  • the sensor unit 16 is affixed on the substrate 50.
  • the substrate 50 has a first end 51 inserted into the container 80 and a second end 52 fixed.
  • the material of the substrate 50 is a metal such as SUS (Stainless Steel).
  • the first end 51 is inserted to a predetermined position in the container 80. Further, the first end portion 51 has a corner A and a corner B. The first end portion 51 is inserted into the container 80 at a position where the corners A and B are displaced in the opposite directions. For example, the first end 51 is inserted into the center of the rotating powder 8.
  • the angle A corresponds to an example of the first angle of the present invention
  • the angle B of the present invention corresponds to an example of the second angle.
  • the second end 52 is fixed to, for example, a casing (not shown) of the fluid storage device 101, the container 80, or the like.
  • the fluid storage device 101 is provided in an image forming apparatus, for example.
  • the powder 8 is toner, for example.
  • the image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum.
  • the image forming apparatus develops the electrostatic latent image by supplying toner to the photosensitive drum by the developing device.
  • the toner is consumed every time the developing device performs development. Therefore, the toner stored in the toner bottle is supplied to the container 80 of the fluid storage device 101, and the toner supplied to the container 80 is replenished to the developing device.
  • the fluid storage device 101 includes, for example, a torsion sensor 100 for checking the presence or absence of toner supplied to the container 80.
  • a torsion sensor 100 for checking the presence or absence of toner supplied to the container 80.
  • FIG. 2 is a plan view of the torsion sensor 100 shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line SS shown in FIG. 4 is a plan view of the piezoelectric film 31 provided in the sensor unit 16 of the torsion sensor 100 shown in FIG.
  • illustrations of the torsion sensor 100 other than the sensor unit 16 and the substrate 50 are omitted.
  • the torsion sensor 100 includes a sensor unit 16, a substrate 50, a component mounting unit 38, and a detection circuit 39 made of circuit components.
  • the printed circuit board unit 36, the printed circuit board unit 37, and the component mounting unit 38 are configured by a flexible printed circuit board 30.
  • the material of the flexible printed circuit board 30 is, for example, a resin such as polyimide.
  • the detection circuit 39 amplifies a weak signal detected by the sensor unit 16 and outputs a detection signal.
  • the first terminal 32 and the second terminal 33 which are conductor patterns, are formed on the front main surface of the component mounting portion 38. Further, a detection circuit 39 and an output terminal 390 are mounted on the front main surface of the component mounting portion 38.
  • the first end of the first terminal 32 is connected to the first detection electrode 34.
  • the second end of the first terminal 32 is connected to the detection circuit 39.
  • the first end of the second terminal 33 is connected to the second detection electrode 35.
  • the second end of the second terminal 33 is connected to the detection circuit 39.
  • the detection circuit 39 is connected to the first detection electrode 34 and the second detection electrode 35 via the first terminal 32 and the second terminal 33 as shown in FIGS. Further, the detection circuit 39 is connected to the output terminal 390.
  • the sensor unit 16 includes a piezoelectric film 31, an adhesive layer 91 and an adhesive layer 92, a first detection electrode 34, a second detection electrode 35, a printed circuit board unit 36, and a printed circuit board unit. 37.
  • the first detection electrode 34, the second detection electrode 35, the piezoelectric film 31, the printed circuit board unit 36, and the printed circuit board unit 37 are each a flat main surface and a back surface that are flat and face each other in the thickness direction. With a surface.
  • the upper side surface in FIG. 3 is referred to as a front main surface, and the lower side surface is referred to as a back main surface.
  • the printed circuit board portion 37, the second detection electrode 35, the pressure-sensitive adhesive layer 91, the piezoelectric film 31, the pressure-sensitive adhesive layer 92, the first detection electrode 34, and the printed circuit board portion 36 are arranged in this order on the main surface. It is laminated from the side to the back main surface side.
  • the second detection electrode 35 is laminated on the front main surface of the piezoelectric film 31 via the adhesive layer 91, and the printed circuit board portion 37 is further laminated on the front main surface of the second detection electrode 35.
  • the first detection electrode 34 is laminated on the back main surface of the piezoelectric film 31 via the adhesive layer 92, and the printed circuit board portion 36 is further laminated on the back main surface of the first detection electrode 34.
  • the second detection electrode 35, the first detection electrode 34, the piezoelectric film 31, the printed board portion 37, and the printed board portion 36 have a substantially rectangular outer shape in plan view.
  • the outer shapes of the printed circuit board part 37 and the printed circuit board part 36 are slightly larger than the outer shape of the piezoelectric film 31.
  • a second detection electrode 35 is formed on the back main surface of the printed circuit board portion 37, and a first detection electrode 34 is formed on the front main surface of the printed circuit board portion 36.
  • the piezoelectric film 31 is attached to the front main surface of the first detection electrode 34 with an adhesive layer 92.
  • the piezoelectric film 31 is attached to the back main surface of the second detection electrode 35 with an adhesive layer 91.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 91 and the pressure-sensitive adhesive layer 92 are made of, for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive.
  • the second detection electrode 35 is preferably a reference potential electrode and the first detection electrode 34 is preferably a charge detection electrode.
  • the substrate 50 is preferably a metal, and is preferably connected to the ground potential of the detection circuit 39.
  • the stretching direction 19 of the piezoelectric film 31 coincides with the longitudinal direction of the substrate 50. More specifically, the piezoelectric film 31 is molecularly oriented in a direction 19 that forms about 0 ° with respect to the long side of the piezoelectric film 31. The piezoelectric film 31 is molecularly oriented in a direction 19 that forms about 90 ° with respect to the short side of the piezoelectric film 31.
  • the piezoelectric film 31 is a film mainly composed of L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLLA is a chiral polymer whose main chain has a helical structure, and has a property of expressing piezoelectricity by being oriented in a predetermined axial direction.
  • This piezoelectricity is represented by the piezoelectric tensor component d 14 with the thickness direction of the piezoelectric film as the first axis and the direction in which PLLA molecules are oriented as the third axis. That is, the piezoelectric material has PLLA shear piezoelectricity.
  • the angle of the direction 19 in the piezoelectric film 31 is not limited to the exact 0 ° with respect to the long side, but can be any angle close to 0 °.
  • the twisting force can be detected more efficiently as the angle in the direction 19 is closer to 0 ° with respect to the long side.
  • the angle of the direction 19 in the piezoelectric film 31 is not limited to an accurate 90 ° with respect to the short side, and can be an arbitrary angle close to 90 °.
  • the twisting force can be detected more efficiently as the angle of the direction 19 is closer to 90 ° with respect to the short side.
  • substantially 0 ° in the present invention refers to an angle in a predetermined range centered on 0 °, for example, about 0 ° ⁇ 10 °.
  • substantially 90 ° in the present invention refers to an angle in a predetermined range centered on 90 °, for example, about 90 ° ⁇ 10 °.
  • the piezoelectric film 31 is not limited to a film mainly composed of PLLA, and other chiral polymers such as D-type polylactic acid (PDLA) and poly- ⁇ -benzyl-L-glutamate (PBLG) are used as a main material. It may be a film.
  • the piezoelectricity of the piezoelectric film 31 mainly composed of a chiral polymer such as PLLA or PDLA is not expressed by the polarization of ions like a ferroelectric such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or PZT, It is derived from a helical structure that is a characteristic structure of a molecule.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the chiral polymer does not need to exhibit piezoelectricity by poling treatment like other polymers such as PVDF and piezoelectric ceramics using a piezoelectric crystal thin film, and PVDF or the like has a piezoelectric constant over time. Although fluctuations are observed and in some cases the piezoelectric constant may be significantly reduced, the piezoelectric constant of the chiral polymer is very stable over time.
  • the piezoelectric film 31 mainly composed of a chiral polymer can obtain a voltage corresponding only to the twisting force without depending on the temperature change at the detection position when the twist is detected.
  • chiral polymers are polymers and have flexibility, so they do not break with large displacements like piezoelectric ceramics. Therefore, the piezoelectric film 31 mainly composed of a chiral polymer is not damaged even if the displacement amount is large, and the displacement amount can be reliably detected. Therefore, the torsion sensor 100 can reliably detect the displacement of the substrate 50 with high sensitivity.
  • FIG. 5 is an external view schematically showing the sensor unit 16 and the substrate 50 of the torsion sensor 100 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state in which the substrate 50 shown in FIG. 5 is bent.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a state in which the substrate 50 shown in FIG. 5 is twisted.
  • FIG. 6 illustrates a case where the end DC of the second end 52 of the substrate 50 is a fixed end and the end BA of the first end 51 is bent.
  • the angle D and the angle C that are both ends of the fixed end side DC are fixed angles
  • the angle B and the angle A that are both sides of the end side BA are displaced in the same direction.
  • FIG. 7 illustrates a case where the end DC of the second end 52 of the substrate 50 is a fixed end and the end BA of the first end 51 is twisted.
  • the angle D and the angle C that are both ends of the fixed end side DC are fixed angles
  • the angle B and the angle A that are both sides of the end side BA are displaced in opposite directions.
  • the piezoelectric film 31 of the sensor unit 16 does not expand and contract, and the voltage output from the sensor unit 16 does not change. For example, if the voltage is set in advance to be 0 [V] in this state, the voltage output from the sensor unit 16 is 0 [V].
  • substrate 50 will curve along a longitudinal direction.
  • the piezoelectric film 31 of the sensor unit 16 extends or contracts depending on the surface attached to the substrate 50 and the bending direction.
  • the stretching direction 19 of the piezoelectric film 31 matches the longitudinal direction of the substrate 50
  • the extension or compression direction of the piezoelectric film 31 matches the stretching direction 19.
  • the piezoelectric film 31 does not cause shear deformation, no charge due to the piezoelectric constant d 14. That is, the voltage output from the sensor unit 16 does not change due to the bending displacement. That is, the voltage output from the sensor unit 16 is 0 [V].
  • the piezoelectric film 31 does not expand and contract, and the voltage output from the sensor unit 16 does not change.
  • the voltage output from the sensor unit 16 is 0 [V].
  • the piezoelectric film 31 undergoes shear deformation depending on the surface attached to the substrate 50 and the twisting direction. Electric charges are generated by the piezoelectric effect of the shear deformation, thereby causing a change in the voltage output from the sensor unit 16. That is, the voltage output from the sensor unit 16 changes from 0 [V] to a predetermined voltage value (for example, several V).
  • the twist sensor 100 can detect whether the substrate 50 is twisted or not twisted by observing the voltage output from the sensor unit 16 by the detection circuit 39. Then, the detection circuit 39 outputs the detection result from the output terminal 390 to an external control circuit or the like.
  • the first end 51 is inserted to a predetermined position in the container 80 as shown in FIG.
  • the first end 51 is inserted in the center of the rotating powder 8. Therefore, as shown in FIG. 7, the substrate 50 is deformed into a shape in which the first end 51 is twisted as the corners A and B of the first end 51 are displaced in the opposite direction by the movement of the powder 8 to be stirred. To do. When this deformation exceeds a certain level, it returns to some extent due to the elasticity of the substrate 50.
  • the twist sensor 100 is repeatedly twisted by the flow of the powder 8 and returned by the elasticity of the substrate 50. Thereby, electric charges are generated in the piezoelectric film 31 due to the piezoelectric effect, and the voltage output from the sensor unit 16 is changed.
  • the substrate 50 When the powder 8 stored in the container 80 decreases beyond a predetermined position, the substrate 50 is in a state where the first end portion 51 is not inserted into the powder 8. That is, the substrate 50 returns to the original shape in which the first end portion 51 is not twisted as shown in FIG. Thereby, the voltage output from the sensor unit 16 becomes 0V.
  • the twist sensor 100 can detect whether or not the powder 8 is stored up to a predetermined position based on the twisted state of the substrate 50.
  • the twist sensor 100 is a sensor that detects that the substrate 50 is twisted, and is not a sensor that detects that the substrate 50 is bent.
  • the possibility of the substrate 50 causing torsional vibration due to external vibration is extremely low compared to the possibility of the substrate 50 causing bending vibration due to external vibration. Therefore, the torsion sensor 100 can prevent erroneous detection due to external vibration.
  • the fluid storage device 101 can detect the amount of the powder 8 and prevent erroneous detection due to external vibration.
  • the fluid storage device 101 detects that the powder 8 has not been stored up to a predetermined position, it replenishes toner into the container 80 from the toner bottle.
  • FIG. 8 is an external view schematically showing a fluid storage device 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • the fluid storage device 201 is different from the fluid storage device 101 in the arrangement method of the torsion sensor 100.
  • the corner A which is one of the corner A and the corner B is inserted into the powder 8. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • the substrate 50 is deformed into a shape in which the corner A is displaced by the movement of the powder 8 to be stirred and the first end 51 is twisted.
  • the twist sensor 100 can detect whether or not the powder 8 is stored up to a predetermined position based on the twisted state of the substrate 50.
  • the voltage output from the sensor unit 16 does not change due to the bending displacement.
  • the fluid storage device 201 can detect the amount of the powder 8 and prevent erroneous detection due to external vibration.
  • FIG. 9 is an external view schematically showing a fluid storage device 301 according to the third embodiment of the present invention.
  • the difference between the fluid storage device 301 and the fluid storage device 101 is the twist sensor 110 and the arrangement method of the twist sensor 110.
  • the difference between the twist sensor 110 and the twist sensor 100 is that the substrate 150 has a connection plate 151 connected to the corner A. Then, the connection plate 151 is inserted into the powder 8. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • connection plate 151 corresponds to an example of the connection portion of the present invention.
  • connection plate 151 is displaced by the movement of the powder 8 to be stirred, the angle A is displaced in the direction of the dotted arrow by the displacement of the connection plate 151, and the first end 51 is twisted. Deform to shape.
  • the twist sensor 110 can detect whether the powder 8 is stored up to a predetermined position based on the twisted state of the substrate 150.
  • the voltage output from the sensor unit 16 does not change due to the bending displacement.
  • the fluid storage device 301 can detect the amount of the powder 8 and prevent erroneous detection due to external vibration.
  • FIG. 10 is an external view schematically showing a fluid storage device 401 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the fluid storage device 401 is different from the fluid storage device 101 in that the powder 8 is agitated by the substrate 50 of the torsion sensor 100 without the agitator 81.
  • the fluid storage device 401 rotates the torsion sensor 100 in the direction of the arrow shown in FIG. Since other configurations are the same, description thereof is omitted.
  • the substrate 50 is deformed into a shape in which the first end 51 is twisted by the movement of the powder 8 to be stirred.
  • the substrate 50 returns to the original shape in which the first end 51 is not twisted, as shown in FIG. Therefore, also in the fluid storage device 401, the twist sensor 100 can detect whether or not the powder 8 is stored up to a predetermined position based on the twisted state of the substrate 50.
  • the voltage output from the sensor unit 16 does not change due to the bending displacement.
  • the fluid storage device 401 can detect the amount of the powder 8 and can prevent erroneous detection due to external vibration. Furthermore, the fluid storage device 401 can reduce the manufacturing cost because the stirrer 81 can be omitted.
  • the fluid storage device 201 may not include the stirrer 81, and the powder 8 may be stirred by the substrate 50 of the torsion sensor 100.
  • the fluid storage device 301 may not include the stirrer 81, and the powder 8 may be stirred by the connection plate 151 of the torsion sensor 110.
  • the fluid storage device 101 stores the powder 8 as a fluid, but is not limited thereto.
  • the fluid storage device may store, for example, a liquid as a fluid.
  • the liquid is, for example, a chemical liquid or ink.
  • the detection circuit 39 detects whether the substrate 50 is twisted or not by observing the voltage, but is not limited thereto. In implementation, the detection circuit 39 may measure the value of the voltage output from the sensor unit 16. The detection circuit 39 can also detect the twist direction and the twist amount from the voltage value. For example, the twist direction indicates the rotation direction of the fluid, and the twist amount indicates the amount of the fluid stored in the container 80.
  • substrate 50 is rectangular shape, it is not restricted to this.
  • a substrate 250 whose first end 251 is thinner than the first end 51 may be used as in the twist sensor 200 shown in FIG.
  • a substrate 350 having a shape in which the first end 351 is thicker than the first end 51 may be used as in the twist sensor 300 illustrated in FIG. 12.
  • the sensor unit 16 is affixed on the substrate 50 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the present invention is not limited to this.
  • a thin metal plate may be provided to increase the elastic constant of the torsion sensor 100.
  • the sensor unit 16 may be sandwiched between the substrate 50 and a metal plate.
  • the metal plate as the ground electrode and sandwiching the signal detection electrode of the sensor unit 16 between the metal plate and the reference electrode of the sensor unit 16, the torsion sensor 100 becomes strong against external noise.
  • the twist sensor 100 includes the piezoelectric film 31 attached to the substrate 50, and the twist of the substrate 50 is detected by the piezoelectric film 31, but the present invention is not limited to this.
  • the torsion sensor may be made of a material that does not have piezoelectricity.
  • the twist sensor includes, for example, an elastic body and an electrode formed on the main surface of the elastic body.
  • the electrode stretches along the direction of displacement. That is, the length of the electrode increases and the width decreases according to the displacement. As a result, the resistance value changes.
  • This twist sensor can detect the torsional displacement of the torsional displacement detection object by detecting the change in the resistance value.
  • such a twist sensor can be applied to the present invention even if it is made of a material having no piezoelectricity.

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Abstract

流体収納装置（１０１）は、容器（８０）と捻れセンサ（１００）とを備える。容器（８０）は、撹拌される流体を収納する。捻れセンサ（１００）は、基板（５０）を有し、前記基板（５０）の捻れを検出する。基板（５０）は、容器（８０）の中に挿入されている第１端部（５１）と、固定されている第２端部（５２）と、を有する。

Description

流体収納装置
　本発明は、流体を収納し、流体の量を検出する流体収納装置に関するものである。
　従来、流体を収納し、流体の量を検出する流体収納装置が知られている。例えば特許文献１は、流体の一種である粉体を収納する炭化炉と、粉体を撹拌する撹拌槽と、粉体の粉面を検出する検出器と、を開示している。
　検出器の形状は、板状である。検出器の一部は、炭化炉に固定されている。検出器は、炭化炉内の原料粉の供給量および生成粉の排出量を制御するために、撹拌時に粉体に発生する力を検出することで粉面を検出している。
特開２００９－１３９２０７号公報
　しかしながら、特許文献１では撹拌槽の振動を含む外部の振動が、炭化炉を介して検出器に伝わる場合がある。そして、特許文献１の検出器は、板状であるため、検出器の厚み方向に曲がる曲げ変位を起こす場合がある。
　そのため、特許文献１の検出器は、検出器が粉体に接触していなくても、曲げ変位によって検出器に電気信号が発生し、誤検出を行う問題がある。
　本発明の目的は、流体の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる流体収納装置を提供することにある。
　本発明の流体収納装置は、容器と捻れセンサとを備える。容器は、撹拌される流体を収納する。捻れセンサは、基板を有し、基板の捻れを検出する。基板は、容器の中に挿入されている第１端部と、固定されている第２端部と、を有する。
　この構成において流体は例えば液体、又は粉体などである。基板の第１端部は、容器の中に収納される流体の中に挿入される。このとき、基板は、撹拌される流体の移動によって第１端部が捻れた形状に変形する。そして、容器に収納されていた流体が所定位置を超えて減少した時、基板は、第１端部が流体の中に挿入されていない状態となる。すなわち、基板は、第１端部が捻れていない元の形状に戻る。よって、捻れセンサは、基板の捻れ状態に基づいて流体の量を検出できる。
　一方、この構成の流体収納装置においても、流体の撹拌による振動を含む外部の振動が、第２端部から捻れセンサに伝わる場合がある。そのため、この構成の捻れセンサも、外部の振動によって曲げ変位を起こす場合がある。
　しかし、この構成の捻れセンサは、基板が捻れたことを検出するセンサであって、基板が曲がったことを検出するセンサではない。また一般に、外部の振動によって基板が捻れ振動を生じる可能性は、外部の振動によって基板が曲げ振動を生じる可能性と比較して極めて低い。そのため、この構成の捻れセンサは、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　したがって、この構成の流体収納装置は、流体の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　また、本発明の流体収納装置において第１端部は、容器の中の予め定められた所定位置まで挿入されることが好ましい。
　この構成では、予め定められた所定位置まで流体が収納されているとき、撹拌される流体の移動によって基板が捻れ、予め定められた所定位置まで流体が収納されていないとき、基板が捻れない。したがって、この構成の捻れセンサは、予め定められた所定位置まで流体が収納されているかどうかを検出できる。
　本発明の流体収納装置において第１端部は、容器内において流体を撹拌し、流体を回転させることが好ましい。
　この構成の捻れセンサは、基板の捻れを検出するとともに、流体を基板によって撹拌する。すなわち、この構成の流体収納装置はさらに、流体を捻れセンサによって撹拌することができる。
　本発明の流体収納装置において第１端部は、第１の角と第２の角とを有し、第１端部は容器の中に、第１の角と第２の角とが逆方向へ変位する位置で挿入されることが好ましい。
　例えば第１端部は、回転する流体の中心に挿入されることが好ましい。
　この構成において基板は、撹拌される流体の移動によって第１の角および第２の角が逆方向へ変位し、第１端部が捻れた形状に変形する。
　また、例えば第１の角および第２の角の内いずれか一方のみが、流体の中に挿入されることが好ましい。
　この構成において基板は、撹拌される流体の移動によって第１の角および第２の角の内いずれか一方が変位し、第１端部が捻れた形状に変形する。
　また、例えば基板は、第１の角に接続する接続部を有し、接続部が、流体の中に挿入されることが好ましい。
　この構成において基板は、撹拌される流体の移動によって接続部が変位し、接続部の変位によって第１の角が変位し、第１端部が捻れた形状に変形する。
　なお、捻れセンサは、基板に貼付された圧電素子をさらに有し、基板の捻れを圧電素子によって検出することが好ましい。圧電素子は、キラル高分子からなるフィルムを有することが好ましい。キラル高分子は、ポリ乳酸であることが好ましい。そして、フィルムの延伸方向は、基板の長手方向と一致することが好ましい。
　この構成の捻れセンサは、基板の変位を、確実且つ高感度に検出することができる。
　本発明の流体収納装置は、流体の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
本発明の第１実施形態に係る流体収納装置１０１を模式的に示す外観図である。 図１に示す捻れセンサ１００の平面図である。 図２に示すＳ－Ｓ線の断面図である。 図２に示す捻れセンサ１００のセンサ部１６に備えられる圧電フィルム３１の平面図である。 図１に示す捻れセンサ１００のセンサ部１６及び基板５０を模式的に示す外観図である。 図５に示す基板５０が曲がった状態の概念図である。 図５に示す基板５０が捻れた状態の概念図である。 本発明の第２実施形態に係る流体収納装置２０１を模式的に示す外観図である。 本発明の第３実施形態に係る流体収納装置３０１を模式的に示す外観図である。 本発明の第４実施形態に係る流体収納装置４０１を模式的に示す外観図である。 図１に示す捻れセンサ１００の変形例を示す正面図である。 図１に示す捻れセンサ１００の変形例を示す正面図である。
　以下、本発明の第１実施形態に係る流体収納装置について説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る流体収納装置１０１を模式的に示す外観図である。流体収納装置１０１は、撹拌器８１と容器８０と捻れセンサ１００とを備える。容器８０は、粉体８を収納する。撹拌器８１は、図１の矢印に示す方向へ回転し、容器８０の中に収納されている粉体８を撹拌する。これにより、粉体８は図１の白抜き矢印に示す方向へ回転する。
　捻れセンサ１００は、センサ部１６及び基板５０を有する。捻れセンサ１００は、基板５０の捻れをセンサ部１６によって検出する。センサ部１６は、基板５０上に貼付されている。基板５０は、容器８０の中に挿入されている第１端部５１と、固定されている第２端部５２と、を有する。基板５０の材料は例えば、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　Ｓｔｅｅｌ）等の金属である。
　第１端部５１は、容器８０の中の予め定められた所定位置まで挿入されている。また、第１端部５１は、角Ａと角Ｂを有する。第１端部５１は容器８０の中に、角Ａと角Ｂが逆方向へ変位する位置で挿入される。例えば第１端部５１は、回転する粉体８の中心に挿入される。ここで、角Ａが本発明の第１の角の一例に相当し、本発明の角Ｂが第２の角の一例に相当する。
　第２端部５２は例えば、流体収納装置１０１の筐体（不図示）又は容器８０等に固定される。
　なお、流体収納装置１０１は例えば、画像形成装置に備えられる。粉体８は例えばトナーである。画像形成装置は、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。画像形成装置は、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給することによって静電潜像を現像する。トナーは、現像装置が現像を行う毎に、消費される。そのため、トナーボトルに貯蔵されたトナーは、流体収納装置１０１の容器８０に供給され、容器８０に供給されたトナーが、現像装置へ補給される。
　流体収納装置１０１は例えば、容器８０に供給されたトナーの有無をチェックするために、捻れセンサ１００を備える。これにより、トナーボトル内にトナーがなくなったとしても、流体収納装置１０１の容器８０内にトナーが収納されているため、画像形成装置の印刷動作を停止させることなく、空になったトナーボトルを取り外して、新しいトナーボトルに交換するために必要な時間を確保することができる。すなわち、流体収納装置１０１は、トナーボトルが交換される間、画像形成動作を続けることが可能となる。
　図２は、図１に示す捻れセンサ１００の平面図である。図３は、図２に示すＳ－Ｓ線の断面図である。図４は、図２に示す捻れセンサ１００のセンサ部１６に備えられる圧電フィルム３１の平面図である。なお、図１は、捻れセンサ１００のうち、センサ部１６及び基板５０以外の図示を省略している。
　図２に示すように、捻れセンサ１００は、センサ部１６と、基板５０と、部品実装部３８と、回路部品からなる検出回路３９と、を備えている。図２、図３に示すように、プリント基板部３６とプリント基板部３７と部品実装部３８とは、フレキシブルプリント基板３０によって構成されている。フレキシブルプリント基板３０の材料は例えば、ポリイミド等の樹脂である。検出回路３９はセンサ部１６が検知した微弱な信号を増幅し、検出信号を出力する。
　部品実装部３８の表主面には、導体パターンである、第１端子３２及び第２端子３３が形成されている。さらに、部品実装部３８の表主面には、検出回路３９及び出力端子３９０が実装されている。
　図２、図３に示すように、第１端子３２の第１の端は、第１検出電極３４に接続されている。一方、第１端子３２の第２の端は、検出回路３９に接続されている。そして、第２端子３３の第１の端は、第２検出電極３５に接続されている。一方、第２端子３３の第２の端は、検出回路３９に接続されている。
　したがって、検出回路３９は、図２、図３に示すように、第１端子３２及び第２端子３３を介して第１検出電極３４と第２検出電極３５とに接続されている。また、検出回路３９は、出力端子３９０に接続されている。
　次に、センサ部１６は、図３に示すように、圧電フィルム３１、粘着剤層９１及び粘着剤層９２、第１検出電極３４、第２検出電極３５、プリント基板部３６、及びプリント基板部３７を備える。
　図３に示すように、第１検出電極３４、第２検出電極３５、圧電フィルム３１、プリント基板部３６、及びプリント基板部３７は、それぞれ平板状で厚み方向に対向する表主面および裏主面を備える。なお、図３中の上側面を表主面、下側面を裏主面と称する。
　図３に示すように、プリント基板部３７、第２検出電極３５、粘着剤層９１、圧電フィルム３１、粘着剤層９２、第１検出電極３４、及びプリント基板部３６は、この順に表主面側から裏主面側にかけて積層されている。
　具体的には、圧電フィルム３１の表主面に第２検出電極３５が粘着剤層９１を介して積層され、第２検出電極３５の表主面にさらにプリント基板部３７が積層されている。また、圧電フィルム３１の裏主面に第１検出電極３４が粘着剤層９２を介して積層され、第１検出電極３４の裏主面にさらにプリント基板部３６が積層されている。
　なお、第２検出電極３５、第１検出電極３４、圧電フィルム３１、プリント基板部３７、およびプリント基板部３６は、それぞれの平面視した外形状が概略長方形状である。プリント基板部３７およびプリント基板部３６の外形状は、圧電フィルム３１の外形状より若干大きい。
　プリント基板部３７の裏主面には、第２検出電極３５が形成されており、プリント基板部３６の表主面には、第１検出電極３４が形成されている。そして、図３に示すように、第１検出電極３４の表主面には、圧電フィルム３１が粘着剤層９２によって貼付されている。また、第２検出電極３５の裏主面には、圧電フィルム３１が粘着剤層９１によって貼付されている。なお、粘着剤層９１及び粘着剤層９２は、例えばアクリル系粘着剤で構成される。
　検出電極の役割構成として、第２検出電極３５を基準電位電極、第１検出電極３４を電荷検出電極とすることが好ましい。また基板５０は金属であることが好ましく検出回路３９のグランド電位に接続されていることが好ましい。このような構成にすることにより、静電気や電磁ノイズ等の影響を受けにくくすることが出来る。
　次に、圧電フィルム３１の構成について詳述する。
　図４に示すように、圧電フィルム３１の延伸方向１９は、基板５０の長手方向と一致している。詳述すると、圧電フィルム３１は、圧電フィルム３１の長辺に対して約０°を成す方向１９へ分子配向している。圧電フィルム３１は、圧電フィルム３１の短辺に対して約９０°を成す方向１９へ分子配向している。
　圧電フィルム３１は、Ｌ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を主材料とするフィルムである。ＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有するキラル高分子であり、所定の軸方向に配向させることで圧電性を発現する性質を有している。この圧電性は、圧電フィルムの厚み方向を第１軸とし、ＰＬＬＡの分子が配向する方向を第３軸として圧電テンソル成分ｄ１４で表わされる。すなわちＰＬＬＡはずり圧電性を有する圧電体である。
　ここで、圧電フィルム３１における方向１９の角度は、長辺に対して正確な０°に限られることなく、０°に近い任意の角度とすることができる。方向１９の角度が、長辺に対して０°に近い角度であるほど、捻れ力を効率的に検出することができる。
　同様に、圧電フィルム３１における方向１９の角度は、短辺に対して正確な９０°に限られることなく、９０°に近い任意の角度とすることができる。方向１９の角度が、短辺に対して９０°に近い角度であるほど、捻れ力を効率的に検出することができる。
　したがって、本発明でいう略０°とは、例えば０°±１０°程度の０°を中心とする所定範囲の角度をいう。同様に、本発明でいう略９０°とは、例えば９０°±１０°程度の９０°を中心とする所定範囲の角度をいう。これらの具体的な角度は、捻れセンサの用途や各部の特性などに基づいて全体の設計に応じて適宜決定するとよい。
　なお、圧電フィルム３１は、ＰＬＬＡを主材料とするフィルムに限られず、Ｄ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ）や、ポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート（ＰＢＬＧ）等の他のキラル高分子を主材料とするフィルムであってもよい。ただし、ＰＬＬＡやＰＤＬＡのようなキラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１の圧電性は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。
　したがって、キラル高分子は、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや、圧電結晶薄膜を用いた圧電セラミックスのように、ポーリング処理によって圧電性を発現させる必要がなく、また、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、キラル高分子の圧電定数は経時的に極めて安定している。
　さらには、キラル高分子は、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じることがない。したがって、キラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１は、捻れ検出時に検出位置の温度変化に依存することなく、捻れ力のみに応じた電圧を得ることができる。
　また、キラル高分子はポリマーであり、柔軟性を有するので、圧電セラミックスのように、大きな変位で破損することがない。したがって、キラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１は、変位量が大きくても破損することがなく、確実に変位量を検出することができる。よって、捻れセンサ１００は、基板５０の変位を、確実且つ高感度に検出することができる。
　次に、捻れセンサ１００の検出方法について、より詳細に説明する。図５は、図１に示す捻れセンサ１００のセンサ部１６及び基板５０を模式的に示す外観図である。図６は、図５に示す基板５０が曲がった状態の概念図である。図７は、図５に示す基板５０が捻れた状態の概念図である。
　なお、図６では、基板５０の第２端部５２の端辺ＤＣを固定端辺とし、第１端部５１の端辺ＢＡに曲げが生じた場合を図示している。言い換えれば、固定端辺ＤＣの両端となる角Ｄおよび角Ｃが固定された角となり、端辺ＢＡの両辺となる角Ｂおよび角Ａが、互いに同じ方向へ変位した場合を示している。
　また、図７では、基板５０の第２端部５２の端辺ＤＣを固定端辺とし、第１端部５１の端辺ＢＡに捻れが生じた場合を図示している。言い換えれば、固定端辺ＤＣの両端となる角Ｄおよび角Ｃが固定された角となり、端辺ＢＡの両辺となる角Ｂおよび角Ａが、互いに逆方向へ変位した場合を示している。
　（曲げ変位検出）
　図５に示すように、曲げ変位が０の場合、すなわち基板５０に対して曲げを生じさせる外力が加わっていない場合、基板５０は、平坦な状態となる。
　この場合、センサ部１６の圧電フィルム３１は伸縮せず、センサ部１６から出力される電圧の変化は生じない。例えば、この状態で電圧が０［Ｖ］になるように予め設定すれば、センサ部１６から出力される電圧は、０［Ｖ］となる。
　そして、図６に示すように基板５０に対して曲げを生じさせる外力が加わった場合、基板５０は、長手方向に沿って湾曲する。この場合、センサ部１６の圧電フィルム３１は、基板５０に貼付されている面と曲げ方向によって、伸びるか若しくは縮む。
　しかし、圧電フィルム３１の延伸方向１９が基板５０の長手方向と一致しているため、圧電フィルム３１の伸長または圧縮方向は延伸方向１９と一致する。このとき圧電フィルム３１はずり変形をおこしていないので、圧電定数ｄ１４による電荷を生じない。すなわち、曲げ変位によってセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じない。すなわち、センサ部１６から出力される電圧は、０［Ｖ］である。
　（捻れ変位検出）
　図５に示すように、捻れ変位が０の場合、すなわち基板５０に対して捻れを生じさせる外力が加わっていない場合、基板５０は、平坦な状態となる。
　この場合、圧電フィルム３１は伸縮せず、センサ部１６から出力される電圧の変化は生じない。例えば、この状態で電圧が０［Ｖ］になるように予め設定すれば、センサ部１６から出力される電圧は、０［Ｖ］となる。
　そして、図７に示すように基板５０に対して捻れを生じさせる外力が加わった場合、基板５０では角Ａと角Ｂが、それぞれ異なる方向へ変位した状態となる。
　この場合、圧電フィルム３１は、基板５０に貼付されている面と捻れ方向によって、ずり変形が生じる。このずり変形の圧電効果により電荷が発生し、これによりセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じる。すなわち、センサ部１６から出力される電圧は、０［Ｖ］から所定電圧値（例えば数Ｖ）に変化する。
　したがって、捻れセンサ１００は、センサ部１６から出力される電圧を検出回路３９によって観測することで、基板５０が捻れているか捻れていないかを検出できる。そして、検出回路３９は、この検出結果を出力端子３９０から外部の制御回路等へ出力する。
　以上の構成において、第１端部５１は図１に示すように、容器８０の中の予め定められた所定位置まで挿入されている。また、第１端部５１は、回転する粉体８の中心に挿入されている。そのため、基板５０は図７に示すように、撹拌される粉体８の移動によって第１端部５１の角Ａおよび角Ｂが逆方向へ変位し、第１端部５１が捻れた形状に変形する。この変形は一定以上になると基板５０の弾性によりある程度戻る。
　よって、第１端部５１が、撹拌される粉体８に接触する間、捻れセンサ１００には、粉体８の流動による捻れと、基板５０の弾性による戻りとが繰り返して生じる。これにより、圧電フィルム３１には圧電効果により電荷が生じ、センサ部１６から出力される電圧に変化が生じる。
　そして、容器８０に収納されていた粉体８が所定位置を超えて減少した時、基板５０は、第１端部５１が粉体８の中に挿入されていない状態となる。すなわち、基板５０は図５に示すように、第１端部５１が捻れていない元の形状に戻る。これにより、センサ部１６から出力される電圧が０Ｖになる。
　以上により、捻れセンサ１００は、基板５０の捻れ状態に基づいて、予め定められた所定位置まで粉体８が収納されているか否かを検出できる。
　一方、流体収納装置１０１においても、粉体８の撹拌による振動を含む外部の振動が、第２端部５２から捻れセンサ１００に伝わる場合がある。そのため、捻れセンサ１００も図６に示すように、外部の振動によって曲げ変位を起こす場合がある。
　しかし、捻れセンサ１００では前述したように、曲げ変位によってセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じない。即ち捻れセンサ１００は、基板５０が捻れたことを検出するセンサであって、基板５０が曲がったことを検出するセンサではない。また一般に、外部の振動によって基板５０が捻れ振動を生じる可能性は、外部の振動によって基板５０が曲げ振動を生じる可能性と比較して極めて低い。そのため、捻れセンサ１００は、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　したがって、流体収納装置１０１は、粉体８の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　なお、流体収納装置１０１は例えば、予め定められた所定位置まで粉体８が収納されていないことを検出したとき、トナーをトナーボトルから容器８０内に補充する。
　以下、本発明の第２実施形態に係る流体収納装置について説明する。
　図８は、本発明の第２実施形態に係る流体収納装置２０１を模式的に示す外観図である。流体収納装置２０１が流体収納装置１０１と相違する点は、捻れセンサ１００の配置方法である。流体収納装置２０１では、角Ａおよび角Ｂの内いずれか一方である角Ａのみが、粉体８の中に挿入される。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
　流体収納装置２０１において基板５０は、撹拌される粉体８の移動によって角Ａが変位し、第１端部５１が捻れた形状に変形する。そして、容器８０に収納されていた粉体８が所定位置を超えて減少した時、基板５０は図５に示すように、第１端部５１が捻れていない元の形状に戻る。よって、流体収納装置２０１においても捻れセンサ１００は、基板５０の捻れ状態に基づいて、予め定められた所定位置まで粉体８が収納されているか否かを検出できる。
　また、捻れセンサ１００では前述したように、曲げ変位によってセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じない。
　したがって、流体収納装置２０１は流体収納装置１０１と同様に、粉体８の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　以下、本発明の第３実施形態に係る流体収納装置について説明する。
　図９は、本発明の第３実施形態に係る流体収納装置３０１を模式的に示す外観図である。流体収納装置３０１が流体収納装置１０１と相違する点は、捻れセンサ１１０及び捻れセンサ１１０の配置方法である。捻れセンサ１１０が捻れセンサ１００と相違する点は、基板１５０が、角Ａに接続する接続板１５１を有する点である。そして、接続板１５１が、粉体８の中に挿入される。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
　なお、接続板１５１が、本発明の接続部の一例に相当する。
　流体収納装置３０１において基板１５０は、撹拌される粉体８の移動によって接続板１５１が変位し、接続板１５１の変位によって角Ａが点線矢印の方向へ変位し、第１端部５１が捻れた形状に変形する。そして、容器８０に収納されていた粉体８が所定位置を超えて減少した時、基板５０は図５に示すように、第１端部５１が捻れていない元の形状に戻る。よって、流体収納装置３０１においても捻れセンサ１１０は、基板１５０の捻れ状態に基づいて、予め定められた所定位置まで粉体８が収納されているか否かを検出できる。
　また、捻れセンサ１１０では前述したように、曲げ変位によってセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じない。
　したがって、流体収納装置３０１は流体収納装置１０１と同様に、粉体８の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。
　以下、本発明の第４実施形態に係る流体収納装置について説明する。
　図１０は、本発明の第４実施形態に係る流体収納装置４０１を模式的に示す外観図である。流体収納装置４０１が流体収納装置１０１と相違する点は、撹拌器８１を備えず、捻れセンサ１００の基板５０によって粉体８を撹拌する点である。流体収納装置４０１は、捻れセンサ１００を図１０に示す矢印の方向へ回転させる。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。
　流体収納装置４０１において基板５０は、撹拌される粉体８の移動によって第１端部５１が捻れた形状に変形する。そして、容器８０に収納されていた粉体８が所定位置を超えて減少した時、基板５０は図５に示すように、第１端部５１が捻れていない元の形状に戻る。よって、流体収納装置４０１においても捻れセンサ１００は、基板５０の捻れ状態に基づいて、予め定められた所定位置まで粉体８が収納されているか否かを検出できる。
　また、捻れセンサ１００では前述したように、曲げ変位によってセンサ部１６から出力される電圧に変化が生じない。
　したがって、流体収納装置４０１は流体収納装置１０１と同様に、粉体８の量を検出できるとともに、外部の振動によって誤検出を行うことを防止できる。さらに、流体収納装置４０１は、撹拌器８１を省略できる分、製造コストを削減できる。
　なお、流体収納装置２０１においても流体収納装置４０１と同様に、撹拌器８１を備えず、捻れセンサ１００の基板５０によって粉体８を撹拌してもよい。また、流体収納装置３０１においても流体収納装置４０１と同様に、撹拌器８１を備えず、捻れセンサ１１０の接続板１５１によって粉体８を撹拌してもよい。
《他の実施形態》
　なお、前記実施形態では、流体収納装置１０１は流体として粉体８を収納しているが、これに限るものではない。実施の際、流体収納装置は流体として例えば液体を収納しても良い。液体は例えば薬液やインクなどである。
　また、前記実施形態では検出回路３９は、電圧を観測することで、基板５０が捻れているか捻れていないかを検出しているが、これに限るものではない。実施の際、検出回路３９は、センサ部１６から出力される電圧の値を測定してもよい。検出回路３９は、電圧の値から捻れ方向および捻れ量を検出することもできる。例えば、捻れ方向は流体の回転方向を示し、捻れ量は容器８０に収納されている流体の量を示す。
　また、流体の粘度や粒度により、撹拌される流体によって基板に加わる力の大きさは変わる。そのため、前記実施形態では基板５０が長方形状であるが、これに限るものではない。実施の際、適正な捻れを発生させるため、図１１に示す捻れセンサ２００のように、第１端部２５１が第１端部５１より細い形状の基板２５０を用いても良い。反対に、図１２に示す捻れセンサ３００のように、第１端部３５１が第１端部５１より太い形状の基板３５０を用いても良い。
　また、前記実施形態では図２、図３に示すように基板５０上にセンサ部１６が貼付されているが、これに限るものではない。実施の際、捻れセンサ１００の弾性定数が高めるため、薄い金属板を設けてもよい。
　さらに、基板５０及び金属板によってセンサ部１６を挟んでもよい。金属板をグランド電極として、金属板とセンサ部１６の基準電極とでセンサ部１６の信号検出電極を挟むことで、捻れセンサ１００は、外部からのノイズに対して強くなる。
　また、前記実施形態では捻れセンサ１００が、基板５０に貼付された圧電フィルム３１を有し、基板５０の捻れを圧電フィルム３１によって検出するが、これに限るものではない。実施の際、捻れセンサは、圧電性を有さない材料によって構成されていても良い。
　この捻れセンサは例えば、弾性体と、弾性体の主面上に形成された電極とを備える。電極は、弾性体に変位が生じると、変位の方向に沿って伸びが生じる。すなわち電極は、変位に応じて長さが長くなり、幅が狭くなる。これにより抵抗値が変化する。
　この捻れセンサは、この抵抗値の変化を検出することで、捻れ変位検出対象物のねじれ変位を検出することができる。特に、電極を弾性体が捻れる方向に沿って配置することで、検出感度が高くなるため好適である。例えばこのような捻れセンサであれば、圧電性を有さない材料で構成されていても、本発明に適用することができる。
　最後に、前記実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。
８…粉体
１６…センサ部
１９…延伸方向
３０…フレキシブルプリント基板
３１…圧電フィルム
３２…第１端子
３３…第２端子
３４…第１検出電極
３５…第２検出電極
３６、３７…プリント基板部
３８…部品実装部
３９…検出回路
５０…基板
５１…第１端部
５２…第２端部
８０…容器
８１…撹拌器
９１、９２…粘着剤層
１００…捻れセンサ
１０１…流体収納装置
１１０…捻れセンサ
１５０…基板
１５１…接続板
２００…捻れセンサ
２０１…流体収納装置
２５０…基板
２５１…第１端部
３００…捻れセンサ
３０１…流体収納装置
３５０…基板
３５１…第１端部
３９０…出力端子
４０１…流体収納装置

Claims (11)

  1. 　撹拌される流体を収納する容器と、
    　基板を有し、前記基板の捻れを検出する捻れセンサと、を備え、
    　前記基板は、前記容器の中に挿入されている第１端部と、固定されている第２端部と、を有する流体収納装置。
  2. 　前記第１端部は、前記容器の中の予め定められた所定位置まで挿入されている、請求項１に記載の流体収納装置。
  3. 　前記第１端部は、前記容器内において前記流体を撹拌し、前記流体を回転させる、請求項１又は請求項２に記載の流体収納装置。
  4. 　前記第１端部は、第１の角と第２の角とを有し、
    　前記第１端部は前記容器の中に、前記第１の角と前記第２の角とが逆方向へ変位する位置で挿入される、請求項１乃至請求項３に記載の流体収納装置。
  5. 　前記第１端部は、回転する前記流体の中心に挿入される、請求項４に記載の流体収納装置。
  6. 　前記第１の角および前記第２の角の内いずれか一方のみが、前記流体の中に挿入される、請求項４に記載の流体収納装置。
  7. 　前記基板は、前記第１の角に接続する接続部を有し、
    　前記接続部が、前記流体の中に挿入される、請求項４に記載の流体収納装置。
  8. 　前記捻れセンサは、前記基板に貼付された圧電素子をさらに有し、前記基板の捻れを前記圧電素子によって検出する、請求項１乃至請求項７に記載の流体収納装置。
  9. 　前記圧電素子は、キラル高分子からなるフィルムを有する、請求項８に記載の流体収納装置。
  10. 　前記キラル高分子は、ポリ乳酸である、請求項９に記載の流体収納装置。
  11. 　前記フィルムの延伸方向は、前記基板の長手方向と一致する、請求項９又は請求項１０に記載の流体収納装置。
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