JP2010089369A - 液体容器 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く液体切れを検出可能な液体容器を提供する。
【解決手段】液体容器は、液体を収容する液体収容部と、液体を液体噴射装置に供給する液体供給部と、液体収容部と液体供給部とを接続する液体流路と、外部から気体を導入する気体導入部と、液体貯留室と、検出部とを備える。液体貯留室は、液体流路の途中に配置され、内壁の一部が振動板で形成されている。検出部は、振動板を介して液体貯留室に存在する流体に振動を付与し、振動板を介して前記液体貯留室に存在する流体の振動の振幅を検出する。液体貯留室は、液体貯留室に前記気体が存在しない場合において検出される流体の振動の振幅が検出閾値より小さくなり、液体貯留室に気体が存在する場合において検出される流体の振動の振幅が検出閾値より大きくなるように構成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、特に液体容器に関し、特に液体の残量を検出するセンサを備えた液体容器に関する。

インクジェットプリンタを始めとする液体噴射装置に噴射する液体を供給するために、当該液体を収容する液体容器が用いられている。従来、液体容器内部の液体残量の管理方法としては、液体噴射装置が、噴射した液体の量をソフトウェアにより積算して管理する方法や、液体容器に液体残量センサを設ける方法が知られている。後者の例として、圧電素子を含む液体残量センサが知られている（例えば、特許文献１）。このセンサは、圧電素子が積層された振動板に対向するキャビティの内部に、液体が存在する場合と空気が存在する場合とで、強制振動後の振動板の残留振動（自由振動）に起因する残留振動信号の共振周波数が変化することを利用して、液体切れを判定するというものである。

特開２００７−１０６１３０号公報

しかしながら、共振周波数の変化を利用する液体残量センサは、キャビティ内に液体と空気の両方が存在する場合に、中途半端な共振周波数が検出される場合があった。このような場合、液体容器の液体切れを精度良く検出できないおそれがあった。

そこで、本発明は、精度良く液体切れを検出可能な液体容器を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］ 液体噴射装置に装着される液体容器であって、
液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部より下流側に配置され、前記液体を前記液体噴射装置に供給する液体供給部と、
前記液体収容部と前記液体供給部とを接続する液体流路と、
前記液体収容部より上流側に配置され、前記液体供給部からの前記液体の供給に伴い、外部から気体を導入する気体導入部と、
前記液体流路の途中に配置され、内壁の一部が振動板で形成された液体貯留室と、
前記振動板を介して前記液体貯留室に存在する流体に振動を付与し、前記振動板を介して前記液体貯留室に存在する流体の振動の振幅を検出する検出部と、
を備え、
前記液体貯留室は、前記液体貯留室に前記気体が存在しない場合において検出される前記流体の振動の振幅が検出閾値より小さくなり、前記液体貯留室に前記気体が存在する場合において検出される前記流体の振動の振幅が前記検出閾値より大きくなるように構成されている、液体容器。

こうすれば、液体貯留室に存在する流体の振動の振幅に基づいて、インク残量を精度良く検出することができる。

［適用例２］適用例１に記載の液体容器であって、
前記液体貯留室は、前記振動板で形成された内壁の一部を除く内壁が剛体で形成されており、
前記液体貯留室の上流側流路および下流側流路の圧力損失は、前記検出部によって付与された振動により前記液体が前記上流側流路および前記下流側流路の内部を流動することを抑制することにより、前記液体貯留室に前記気体が存在しない場合において検出される前記流体の振動の振幅が検出閾値より小さくなる程度に大きく設定されている、液体流路。
こうすれば、液体貯留室に気体が流入していない状態で、液体貯留室内部の振動の振幅を小さくすることができる。

［適用例３］適用例１または適用例２に記載の液体容器であって、
前記液体貯留室は、前記液体貯留室に流入した気体を捕集する気体捕集部を有する、液体容器。
こうすれば、液体貯留部に流入した気体が下流側に移動することを抑制することができる。

［適用例４］適用例１ないし適用例３に記載の液体容器であって、
前記液体貯留室は、
前記上流側流路および前記下流側流路と連通する第１の部屋と、
前記第１の部屋と連通し、前記検出部が配置された第２の部屋と、
を有する、液体容器。

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、液体容器と液体噴射装置を含む液体噴射システム、液体残量の検出装置などとして実現することができる。

Ａ．実施例：
・印刷システムの構成：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図である。印刷システムは、プリンタ２０と、コンピュータ９０と、インクカートリッジ１００を備えている。プリンタ２０は、コネクタ８０を介して、コンピュータ９０と接続されている。

プリンタ２０は、副走査送り機構と、主走査送り機構と、ヘッド駆動機構と、各機構を制御するための主制御部４０と、を備えている。副走査送り機構は、紙送りモータ２２とプラテン２６とを備えており、紙送りモータの回転をプラテンに伝達することによって用紙Ｐを副走査方向に搬送する。主走査送り機構は、キャリッジモータ３２と、プーリ３８と、キャリッジモータ３２とプーリ３８との間に張設された駆動ベルト３６と、プラテン２６の軸と並行に設けられた摺動軸３４と、を備えている。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモータ３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達され、キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿ってプラテン２６の軸方向（主走査方向）に往復動する。ヘッド駆動機構は、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０を備えており、印刷ヘッドを駆動して用紙Ｐ上にインクを吐出させる。印刷ヘッドユニット６０には、複数のインクカートリッジを脱着自在に装着可能である。キャリッジ３０には、さらに、キャリッジ回路５０が搭載されている。キャリッジ回路５０は、主制御部４０と協働してインクカートリッジ１００に関連する制御を行うための回路であり、以下ではサブ制御部ともいう。プリンタ２０は、さらに、ユーザがプリンタの各種の設定を行ったり、プリンタのステータスを確認したりするための操作部７０を備えている。

図２は、インクカートリッジ１００の概略構成を示す分解斜視図である。図３は、容器本体１０２の斜視図である。図４は、容器本体１０２の正面図および上面図である。インクカートリッジ１００がキャリッジ３０に装着された状態での上下方向は、図２におけるＺ軸方向と一致している。

インクカートリッジ１００は、容器本体１０２と、蓋体１０８を備えている。容器本体１０２および蓋体１０８は、例えば、互いに熱溶着可能な樹脂で形成されている。また、容器本体１０２および蓋体１０８は、剛性を有する材料、例えば、剛性を有する樹脂で形成されている。容器本体１０２の下面には、液体供給部１１０が形成されている。液体供給部１１０には、インクカートリッジ１００が印刷ヘッドユニット６０に装着されたときに、印刷ヘッドユニット６０と接続される供給孔１１０ａが形成されている（図４）。

容器本体１０２のＸ軸負方向側の面には、各種の流路形成部が形成されている。蓋体１０８は、容器本体１０２のＸ軸負方向側の面の全体を覆うように、容器本体１０２のＸ軸負方向側の端部に接着されている。蓋体１０８は、容器本体１０２に形成された流路形成部の端面との間に隙間が生じないように緻密に接着されている。これらの流路形成部と蓋体１０８により、インクカートリッジ１００の内部には、インク収容室１２０と、第１の細流路１３０と、インク貯留室１４０と、第２の細流路１５０が区画形成される。容器本体１０２には、さらに、インク収容室１２０と連通する大気連通孔１６０が形成されている。インク収容室１２０の下流側は、連通孔１３０ａを介して、第１の細流路１３０の上流端と連通している。第１の細流路１３０の下流端は、インク貯留室１４０と連通している。第２の細流路１５０の上流側は、インク貯留室１４０と連通している。第２の細流路１５０の下流端は、液体供給部１１０の供給孔１１０ａと連通している（図４）。インクは、インクカートリッジ１００の出荷時において、例えば、インク収容室１２０の８０％程度まで充填される。以上の説明から解る通り、インク収容室１２０に収容されたインクが、液体供給部１１０の供給孔１１０ａまで流動する流動経路は、上流側から第１の細流路１３０、インク貯留室１４０、第２の細流路１５０という順序となる。インクカートリッジ１００は、インクがプリンタ２０に供給されるに従い、大気連通孔１６０を介して内部に大気が導入される大気連通型のカートリッジである。

容器本体１０２のＹ軸正方向側の面には、回路基板２５０が装着されている。回路基板２５０は、第１の端子２５１と第２の端子２５２を備えている。第１の端子２５１および第２の端子２５２は、後述するセンサの２つの電極と電気的に接続されている。

図５は、インク貯留室１４０の周辺部分（図４における領域ＡＲ）の拡大斜視図である。インク貯留室１４０は、全体として直方体の形状を有している。インク貯留室１４０は、気体捕捉部１４２と、インク保持部１４１とを有している。気体捕捉部１４２は、第１の細流路１３０との連通部および第２の細流路１５０との連通部よりＺ軸の正方向側の部分である。インク保持部１４１は、第１の細流路１３０との連通部および第２の細流路１５０との連通部よりＺ軸の負方向側の部分である。インク保持部１４１のＺ軸方向の負方向側の内壁は、振動板１４３によって形成されている。インク保持部１４１の他の内壁、および、気体捕捉部１４２の内壁は、容器本体１０２であり、剛性を有する。振動板１４３の外側の面、すなわち、インク保持部１４１の内壁を形成する面の反対側の面には、センサ２２０が配置されている。

インク貯留室１４０の周辺部分の構成は、Ｙ軸方向に延びる第１の細流路１３０と第２の細流路１５０との間にＺ軸の負方向に分岐した流路（インク保持部１４１）が形成されており、その分岐した流路が振動板１４３によって袋小路にされていると表現することもできる。

図６は、センサ２２０の構成を示す図である。センサ２２０は、圧電素子２２６と、第１の電極端子２２８と、第２の電極端子２２９と、補助電極３２０が配置されている。圧電素子２２６は、インク保持部１４１と振動板１４３を挟んで対向する位置に配置されている。２つの電極端子２２８、２２９は、圧電素子２２６の両側に配置されている。圧電素子２２６は、下部電極３１０と、圧電層３１２と、上部電極３１４とを含んでいる。下部電極３１０は、振動板１４３に接して配置されている。圧電層３１２は、下部電極３１０の上に積層されている。上部電極３１４は、圧電層３１２の上に積層されている。圧電層３１２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。

下部電極３１０は、第１の電極端子２２８に電気的に接続されている。上部電極３１４は、補助電極３２０に電気的に接続されている。この補助電極３２０は第２の電極端子２２９に電気的に接続されている。補助電極３２０は、下部電極３１０と絶縁されている。第１の電極端子２２８は、上述した回路基板２５０の第１の端子２５１と図示しない配線を介して、電気的に接続されている。第２の電極端子２２９は、同様に、回路基板２５０の第２の端子２５２と配線を介して、電気的に接続されている。

図７は、インクカートリッジ１００とプリンタ２０の電気的構成を示す図である。図７において、プリンタ２０の電気的構成は、インク残量の判断に必要な部分のみが選択的に描かれている。また、図７では、６つのインクカートリッジ１００が、印刷ヘッドユニット６０に搭載されている状態を示している。印刷ヘッドユニット６０には、各インクカートリッジ１００に対して一組のプリンタ側端子５１、５２を有しており、印刷ヘッドユニット６０にインクカートリッジ１００が装着されたときに、インクカートリッジ１００の第１の端子２５１、第２の端子２５２と電気的に接続される。この結果、プリンタ２０は、装着されたインクカートリッジ１００のセンサ２２０の圧電素子２２６に、電気的に接続されることになる。

主制御部４０は、駆動信号生成回路４２と、ＣＰＵおよびメモリを含む第１の制御回路４８と、を備えている。第１の制御回路４８は、インク残量を判断する際に、駆動信号生成回路４２にセンサを駆動するための駆動信号ＤＳを生成させる。なお、インク残量の判断は、カートリッジが交換されたときや、プリンタの電源が投入されたときなどに、実行される。駆動信号生成回路４２は、駆動信号データメモリ４４を備えている。駆動信号データメモリ４４には、駆動信号ＤＳを示すデータが格納されている。駆動信号生成回路４２は、第１の制御回路４８からの指示に従って、駆動信号データメモリ４４から該データを読み出して駆動信号ＤＳを生成する。

具体的には、駆動信号生成回路４２は、図示しない演算器とデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器と増幅器とを備えている。演算器は、駆動信号データメモリ４４から読み出されたセンサ駆動信号を示すデータを用いて、出力すべき電圧を示すデジタル信号を生成する。Ｄ／Ａ変換器は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。増幅器は、アナログ信号を増幅して、センサ駆動信号を生成する。このようにして、駆動信号生成回路４２は、任意の波形を有するセンサ駆動信号を生成することができる。

サブ制御部５０は、３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、ＣＰＵおよびメモリを含む第２の制御回路５８と、を備えている。３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の動作は、第２の制御回路５８によって制御される。

第１のスイッチＳＷ１は、１チャネルのアナログスイッチである。第１のスイッチＳＷ１の一方の端子は、主制御部４０の駆動信号生成回路４２に接続されており、他方の端子は、第２および第３のスイッチＳＷ２，ＳＷ３と接続されている。第１のスイッチＳＷ１は、センサ２２０の圧電素子２２６に駆動信号ＤＳを供給する際にオン状態に設定され、圧電素子２２６からの応答信号ＲＳを検出する際にオフ状態に設定される。

第２のスイッチＳＷ２は、６チャネルのアナログスイッチである。第２のスイッチＳＷ２の一方の側の１つの端子は、第１および第３のスイッチＳＷ１，ＳＷ３に接続されており、他方の側の６つの端子のそれぞれは、６つのインクカートリッジ１００のそれぞれの圧電素子２２６の第１の電極端子２２８に、プリンタ側端子５１および第１の端子２５１を介して接続される。なお、６つのインクカートリッジ１００のそれぞれの圧電素子２２６の第２の電極端子２２９は、プリンタ側端子５２および第１の端子２５１を介して接地されている。第２のスイッチＳＷ２を順次切り替えることによって、６つのインクカートリッジ１００がインク残量の判断対象として選択される。

第３のスイッチＳＷ３は、１チャネルのアナログスイッチである。第３のスイッチＳＷ３の一方の端子は、第１および第２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２と接続されており、他方の端子は、第２の制御回路５８に接続されている。第３のスイッチＳＷ３は、インクカートリッジ１００の圧電素子２２６に駆動信号ＤＳを供給する際にオフ状態に設定され、圧電素子２２６からの応答信号ＲＳを検出する際にオン状態に設定される。

前述したように、第２の制御回路５８は、第２のスイッチＳＷ２を制御して、インクカートリッジ１００を順次選択する。そして、第２の制御回路５８は、選択されたインクカートリッジ１００の圧電素子２２６に駆動信号ＤＳを供給する際に、第１のスイッチＳＷ１をオン状態に設定し、第３のスイッチＳＷ３をオフ状態に設定する。また、第２の制御回路５８は、選択されたインクカートリッジ１００の圧電素子２２６からの応答信号ＲＳを検出する際に、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第３のスイッチＳＷ３をオン状態に設定する。

図８は、インク残量の判断を行う処理のタイミングチャートである。図８では、クロック信号と、駆動信号ＤＳと、応答信号ＲＳが示されている。なお、クロック信号は、第２の制御回路５８内部の図示しない発振器の出力である。駆動信号ＤＳと応答信号ＲＳとは、図７の点Ｐｍにおいて測定される信号である。なお、応答信号ＲＳについては、インク有の場合の信号と、インク無の場合の信号とを図示している。インク有の状態とは、インク貯留室１４０にインクが充填されていて、空気が存在しない状態、すなわち、インクカートリッジ１００に存在するインク残量が所定値以上である状態である。インク無の状態とは、インクカートリッジ１００内のインクが消費された結果、大気連通孔１６０から導入された空気がインク貯留室１４０に到達して、インク貯留室１４０に空気が存在する状態、すなわち、インクカートリッジ１００に存在するインク残量が所定値より低い状態である。

時刻ｔ１では、第１のスイッチＳＷ１がオフ状態からオン状態に切り替えられると共に、第２のスイッチＳＷ２によっていずれかのインクカートリッジ１００が選択される。そして、時刻ｔ１〜ｔ４（駆動信号印加期間）では、駆動信号ＤＳが選択されたインクカートリッジ１００の圧電素子２２６に印加される。なお、時刻ｔ１では、第３のスイッチＳＷ３は、オフ状態に設定されている。

駆動信号ＤＳは、図示するように、時刻ｔ１〜ｔ２の期間に発生する第１のパルス信号Ｗ１と、時刻ｔ２〜ｔ３の期間に発生する第２のパルス信号Ｗ２を含む。このようなパルス信号を圧電素子２２６に印加することにより、圧電素子２２６に伸縮振動が付与される。圧電素子２２６の伸縮振動は、振動板１４３を介して、インク貯留室１４０内部の流体（インクまたは空気）に伝達される。

時刻ｔ４では、第１のスイッチＳＷ１がオフ状態に切り替えられ、圧電素子２２６への駆動信号ＤＳの供給が終了する。そして、時刻ｔ４以降では、圧電素子２２６はインク貯留室１４０内部の状態に応じて振動し、圧電素子２２６から応答信号ＲＳが出力される。なお、時刻ｔ４の直後に、第３のスイッチＳＷ３がオフ状態からオン状態に切り換えられる。この結果、圧電素子２２６からの応答信号ＲＳは、第３のスイッチＳＷ３を介して第２の制御回路５８に入力される。

応答信号ＲＳは、図８に示すように、圧電素子２２６の振動に応じて、振動する振動波形を有する。応答信号ＲＳの振動波形の周波数は、圧電素子２２６の振動の周波数と等しい。ここで、図８に示すように、インク有の場合の応答信号ＲＳの振幅ＶＡ１は、インク無の場合の応答信号ＲＳの振幅ＶＡ２より、小さい。第２の制御回路５８は、時刻ｔ４〜時刻ｔ５までの振幅測定期間に応答信号ＲＳの平均振幅を算出する。そして、第２の制御回路５８は、応答信号ＲＳの平均振幅が所定の検出閾値ＶＡｒｅｆより大きいか小さいかを判断する。第２の制御回路５８は、平均振幅の大きさの判断結果を、主制御部４０に通知する。

主制御部４０の第１の制御回路４８は、第２の制御回路５８からの通知に基づいて、選択されたインクカートリッジ１００内が、上述したインク有の状態であるかインク無の状態であるかを判断する。具体的には、平均振幅の大きさが検出閾値ＶＡｒｅｆより小さい場合には、インク有の状態であると判断され、平均振幅の大きさが検出閾値ＶＡｒｅｆより大きい場合には、インク無の状態であると判断される。

以上のようにして、主制御部４０とサブ制御部５０とは、協働して、各カートリッジのインク残量を判断する。なお、主制御部４０の第１の制御回路４８は、判断結果をコンピュータ９０に供給する。この結果、コンピュータ９０は、インク残量の判断結果をユーザに通知することができる。

図９は、インク有の場合とインク無の場合のインク貯留室１４０の様子を示す概念図である。図９（Ａ）は、インク有の場合、すなわち、インクがインク貯留室１４０の全体に充填されている場合（インクＩＫを斜線で表す）を示している。インクは、液体であるため、気体と異なり、力が加えられても体積の変動がない。そして、インク貯留室１４０の内壁は、振動板１４３で形成されている部分を除いて、剛体で形成されている。さらに、第１の細流路１３０および第２の細流路１５０は、振動板１４３の振動を受けてインク貯留室１４０内部のインクが振動しようとしたときに、第１の細流路１３０の内部のインクが図９（Ａ）に矢印Ａ１、Ａ２で示す方向にほぼ流動しない程度に、圧力損失が大きく設計されている。具体的には、第１の細流路１３０および第２の細流路１５０は、圧力損失が十分に大きくなるように、細く長く設計されている。この結果、インク貯留室１４０の全体にインクが充填されている場合、圧電素子２２６に駆動信号ＤＳを供給することによって、振動板１４３を介して、インク貯留室１４０内部のインクに振動を付与しても、インクはあまり振動しない。この結果、応答信号ＲＳの振幅が検出閾値ＶＡｒｅｆより小さくなる。

図９（Ｂ）は、インク無の場合、すなわち、インク貯留室１４０に大気連通孔１６０から導入された空気ＢＢが流入してきた状態を示している。空気は、外部からの圧力に応じて、体積が変動する。このため、インク貯留室１４０に空気ＢＢが流入している場合、圧電素子２２６に駆動信号ＤＳを供給することによって、振動板１４３を介してインク貯留室１４０内部のインクに振動を付与すると、図９（Ｂ）において矢印Ａ３で示すように、空気ＢＢが収縮・膨張することにより、インク貯留室１４０内部のインクは、比較的大きく振動する。この結果、応答信号ＲＳの振幅が検出閾値ＶＡｒｅｆより大きくなる。インク貯留室１４０に流入した空気ＢＢは、気体捕捉部１４２に捕捉されることにより、下流の第２の細流路１５０に侵入することを抑制される。

以上説明した本実施例によれば、インクがプリンタ２０において消費されて、インクカートリッジ１００内のインク残量が所定値以下になった場合、すなわち、インク貯留室１４０に空気が流入する程度までインク残量が減った場合、上述したインク残量の判断処理によって、インク残量が所定値以下になったことを精度良く検出することができる。

例えば、従来の大気導入型のインクカートリッジでは、空気とインクとの固有振動数の違いを用いて、インク残量が所定値以下になったか否か判断していた。例えば、インクカートリッジのインク供給部の近傍のインク流路の壁面を振動板で形成し、その振動版に圧電素子を用いて振動を付与していた。そして、圧電素子からの応答信号ＲＳの振動数がインクの固有振動数（例えば約３０ＫＨｚ）である場合にはインク有と判断し、応答信号ＲＳの振動数が空気の固有振動数（例えば約１１０ＫＨｚ）である場合にはインク無と判断していた。このような場合、例えば、振動板の周囲にインクと空気が混じり合った泡状の流体が存在する場合、インクの固有振動数と空気の固有振動数との中間の振動数（例えば、６０ＫＨｚ）が検出される場合があった。このような場合、インクカートリッジの状態がインク無の状態であるか、インク有の状態か解らない場合があった。本実施例によれば、インク貯留室１４０に空気が流入した時点で、応答信号ＲＳの振幅が大きく変化するので、精度良く、インク残量の判断が可能である。また、インク貯留室１４０のどの部分（振動板１４３の近傍、あるいは、インク保持部１４１側）に、どのような態様（小さな泡状、あるいは、大きな泡状）で空気が流入しても、応答信号ＲＳの振幅が大きく変化するので、精度良く、インク残量の判断が可能である。したがって、インクカートリッジ１００の姿勢がどのような方向を向いていても、精度良く、インク残量の判断が可能である。このように、インク残量の判断を精度良く行うことで、プリンタ２０はインクカートリッジ１００内部のインク残量が所定量以下になったことを正確に認識することができる。したがって、プリンタ２０はインクカートリッジ１００内部のインクを無駄なく使い切ることができる。また、従来に比較して、インク貯留室１４０周辺の構造を簡素にし、部品点数を少なくすることができる。さらに、インク貯留室１４０は気体捕捉部１４２を有するので、インク貯留室１４０に流入した空気ＢＢは、気体捕捉部１４２に捕捉されることにより、下流の第２の細流路１５０に侵入することを抑制される。この結果、インクに混じって気体がプリンタ２０に供給されることにより、プリンタ２０に生じるドット抜けなどの不具合を抑制することができる。

Ｂ．変形例：
・第１変形例：
図１０は、第１変形例におけるインク貯留室の斜視図である。インク貯留室の構成を除いて、第１変形例のインクカートリッジの構造は、上述した実施例におけるインクカートリッジ１００の構造と同一であるので、第１変形例については、インク貯留室１４０ａの構成のみを説明する。第１変形例におけるインク貯留室１４０ａは、インク保持室１４１ａと、気体捕捉室１４２ａと、連通部１４４ａとを有している。第１変形例におけるインク貯留室１４０ａは、インク保持室１４１ａと気体捕捉室１４２ａとが異なる部屋として形成されている。インク保持室１４１ａのＺ軸の負方向側の内壁は、振動板１４３ａによって形成されている。振動板１４３ａの外側の面、すなわち、インク保持室１４１ａの内壁を形成する面の反対側の面には、センサ２２０が配置されている。

インク保持室１４１ａと気体捕捉室１４２ａとの間は、連通部１４４ａによって連通されている。連通部１４４ａは、第１の細流路１３０および第２の細流路１５０とは異なり、十分に圧力損失が小さい。すなわち、連通部１４４ａは、流路断面積が、第１の細流路１３０および第２の細流路１５０より大きく、流路長が第１の細流路１３０および第２の細流路１５０より短い。すなわち、振動板１４３を介して、インク貯留室１４０内部のインクに振動を付与した場合に、その振動により連通部１４４ａのインクがＺ軸方向に流動することを妨げない程度に、連通部１４４ａにおける圧力損失は小さい。

以上説明した第１変形例においても、上記実施例と同様の作用・効果を生じる。さらに、第１変形例では、気体捕捉室１４２ａに流入した気体が、振動板１４３が配置されたインク保持室１４１ａに移動しにくいので、センサ２２０から出力される応答信号ＲＳが安定する。

・第２変形例：
図１１は、第２変形例におけるインク貯留室周辺の概略図である。第２変形例におけるインク貯留室１４０ｂは、ドーム形状を有している。そして、ドーム形状の底面が振動板１４３によって形成されている。振動板１４３の外側の面、すなわち、インク貯留室１４０ｂの内壁を形成する面の反対側の面には、センサ２２０が配置されている。このように、インク貯留室の形状は、様々に変形可能である。第２変形例におけるインク貯留室１４０ｂでは、インク保持部とインク捕捉部が明確に分離しておらず、ドーム形状の部分が両方の役割を果たしている。

・第３変形例：
図１２は、第３変形例におけるインク貯留室周辺の概略図である。第３変形例におけるインク貯留室１４０ｃは、円筒形状のインク保持部１４１ｃとドーム形状を有する気体捕捉部１４２ｃとを有している。インク保持部１４１ｃの底面は、振動板１４３によって形成されている。振動板１４３の外側の面、すなわち、インク貯留室１４０ｃの内壁を形成する面の反対側の面には、センサ２２０が配置されている。

第３変形例において、インク貯留室１４０ｃの上流側に配置された第１の細流路１３０ｃは、複数回に亘って、折り返された形状を有している。このような形状にすることで、振動板１４３の振動を受けてインク貯留室１４０ｃ内部のインクが振動しようとしたときに、第１の細流路１３０ｃの内部のインクが流路方向にほぼ流動しない程度に、圧力損失が大きくされている。このように、第１の細流路は、断面積や長さ以外の形状を変更することにより、その圧力損失を十分に大きくされても良い。インク貯留室１４０ｃの下流側に配置された第２の細流路１５０ｃについても同様である。

・第４変形例：
上記実施例では、１つのインクタンクを１つのインクカートリッジ１００等として構成しているが、複数のインクタンクを１つのインクカートリッジ１００として構成しても良い。

・第５変形例：
上記実施例は、インクジェット式のプリンタ２０と、インクカートリッジ１００が採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体容器と、を採用しても良い。ここでいう液体は、溶媒に機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェル状のような流状体を含む。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であっても良い。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置、該液体のための液体容器に本発明を適用することができる。

以上、本発明の実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施例および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。

実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図。 インクカートリッジ１００の概略構成を示す分解斜視図。 容器本体の斜視図である。 容器本体の正面図および上面図である。 インク貯留室の周辺部分の拡大斜視図。 センサの構成を示す図。 インクカートリッジとプリンタの電気的構成を示す図。 インク残量の判断を行う処理のタイミングチャート。 インク有の場合とインク無の場合のインク貯留室の様子を示す概念図。 第１変形例におけるインク貯留室の斜視図である。 第２変形例におけるインク貯留室周辺の概略図である。 第３変形例におけるインク貯留室周辺の概略図である。

符号の説明

２０…プリンタ
２２…モータ
２６…プラテン
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモータ
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
４０…主制御部
４２…駆動信号生成回路
４４…駆動信号データメモリ
４８…第１の制御回路
５０…サブ制御部
５１、５２…プリンタ側端子
５８…第２の制御回路
６０…印刷ヘッドユニット
７０…操作部
８０…コネクタ
９０…コンピュータ
１００…インクカートリッジ
１０２…容器本体
１０８…蓋体
１１０…液体供給部
１１０ａ…供給孔
１２０…インク収容室
１３０…第１の細流路
１４０…インク貯留室
１４１…インク保持部
１４２…気体捕捉部
１４２ａ…気体捕捉室
１４２ｃ…気体捕捉部
１４３…振動板
１５０…第２の細流路
１５０ｃ…第２の細流路
２２０…センサ
２２６…圧電素子
２５０…回路基板

Claims (4)

1. 液体噴射装置に装着される液体容器であって、
   液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部より下流側に配置され、前記液体を前記液体噴射装置に供給する液体供給部と、
   前記液体収容部と前記液体供給部とを接続する液体流路と、
   前記液体収容部より上流側に配置され、前記液体供給部からの前記液体の供給に伴い、外部から気体を導入する気体導入部と、
   前記液体流路の途中に配置され、内壁の一部が振動板で形成された液体貯留室と、
   前記振動板を介して前記液体貯留室に存在する流体に振動を付与し、前記振動板を介して前記液体貯留室に存在する流体の振動の振幅を検出する検出部と、
   を備え、
   前記液体貯留室は、前記液体貯留室に前記気体が存在しない場合において検出される前記流体の振動の振幅が検出閾値より小さくなり、前記液体貯留室に前記気体が存在する場合において検出される前記流体の振動の振幅が前記検出閾値より大きくなるように構成されている、液体容器。
2. 請求項１に記載の液体容器であって、
   前記液体貯留室は、前記振動板で形成された内壁の一部を除く内壁が剛体で形成されており、
   前記液体貯留室の上流側流路および下流側流路の圧力損失は、前記検出部によって付与された振動により前記液体が前記上流側流路および前記下流側流路の内部を流動することを抑制することにより、前記液体貯留室に前記気体が存在しない場合において検出される前記流体の振動の振幅が検出閾値より小さくなる程度に大きく設定されている、液体流路。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体容器であって、
   前記液体貯留室は、前記液体貯留室に流入した気体を捕集する気体捕集部を有する、液体容器。
4. 請求項２に記載の液体容器であって、
   前記液体貯留室は、
   前記上流側流路および前記下流側流路と連通する第１の部屋と、
   前記第１の部屋と連通し、前記検出部が配置された第２の部屋と、
   を有する、液体容器。

Images