(57)【要約】【課題】液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器において、液体内に溶けた気体に起因した液体噴射装置における液体の吐出不良を低減する。【解決手段】液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器１００であって、第１の空間１７４２に液体を収容することができる収容部１１０と、気体を収容した第２の空間３０１を有し、第１の空間１７４２内において液体の液面に浮かぶことができる浮き部３００と、を備える。浮き部３００は、収容部１１０の外部から浮き部３００の高さ方向の位置を検知するための被検知部３２２と、第２の空間３０１を第１の空間１７４２に対して閉じている封止部３０６であって、液体を透過させず、液体が溶かしている気体を透過させる封止部３０６と、を備える。第２の空間３０１の圧力は、第１の空間１７４２の圧力よりも低い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器であって、
第１の空間を有し、前記第１の空間に液体を収容することができる収容部と、
気体を収容した第２の空間を有し、前記第１の空間内において前記液体の液面に浮かぶことができる浮き部と、を備え、
前記浮き部は、
前記収容部の外部から前記浮き部の高さ方向の位置を検知するための被検知部と、
前記第２の空間を前記第１の空間に対して閉じている封止部であって、前記液体を透過させず、前記液体が溶かしている気体を透過させる封止部と、を備え、
前記第２の空間の圧力は、前記第１の空間の圧力よりも低い圧力である、液体容器。
【請求項２】
請求項１記載の液体容器であって、
前記収容部と前記浮き部の少なくとも一方は、前記液体容器が使用される際の姿勢における鉛直方向に関して、前記浮き部の姿勢が反転しないように構成されており、
前記封止部は、前記液体容器が使用される際の姿勢において前記浮き部の下面となる部分の少なくとも一部に、設けられている、液体容器。
【請求項３】
請求項１または２記載の液体容器であって、
前記封止部は、前記浮き部の他の部分よりも、前記液体が溶かしている気体が透過しやく構成されている、液体容器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液体容器であって、
前記浮き部は、第１の方向の寸法が、前記第１の方向に垂直な任意の方向についての寸法よりも長いように設けられており、
前記収容部は、
第２の方向についての前記第１の空間の内部の寸法が、前記第１の方向についての前記浮き部の寸法よりも大きく、
前記第２の方向に垂直な任意の方向についての前記第１の空間の内部の寸法が、前記第１の方向についての前記浮き部の寸法よりも小さく設けられた部分により、前記浮き部を拘束し、前記浮き部の姿勢が反転しないように構成されている、液体容器。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液体容器であって、
前記収容部は、さらに、
前記第１の空間に前記液体を導入するための液体導入口と、
前記第１の空間から前記液体を送出するための液体送出口であって、前記液体容器が使用される際の姿勢において前記液体導入口よりも下方に位置する液体送出口と、を備える、液体容器。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体容器であって、さらに、
前記収容部の前記第１の空間に前記液体を供給するための迷路流路であって、互いに１８０度異なる向きに前記液体を流す平行流路部分を、前記液体の流れの方向に沿って交互に３以上含み、さらに、それぞれ二つの前記平行流路部分を結ぶ連結流路部分であって、互いに９０度〜１８０度異なる向きに前記液体を流す連結流路部分を２以上含む迷路流路を含む、液体容器。
【請求項７】
請求項２、ならびに請求項２に従属する請求項４ないし６、のいずれかに記載の液体容器であって、
前記浮き部は、前記液体容器が使用される際の姿勢における前記浮き部の上面および側面に凸部を備える、液体容器。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液体容器であって、
前記収容部は、さらに、外部から射出された光を前記第１の空間内に透過し、前記第１の空間内から射出された光を外部に透過することができる窓部を備え、
前記被検知部は、
前記浮き部において前記窓部と向かい合うことができる部分に設けられ、
前記液体よりも前記外部から射出された前記光の反射率が高い、液体容器。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液体容器であって、
前記収容部は、さらに、外部から射出された光を前記第１の空間内に透過し、前記第１の空間内から射出された光を外部に透過することができる窓部を備え、
前記被検知部は、
前記浮き部において前記窓部と向かい合うことができる部分に設けられ、
前記液体よりも前記外部から射出された前記光の反射率が低い、液体容器。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の液体容器であって、
前記被検知部は磁性体を備える、液体容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンターにおいて、インクタンク内のインク残量が少なくなったことを検出するための様々な手段が開発されている。たとえば、特許文献１の技術においては、アームが、インク室において回動可能に支持されている。アームの一方端に設けられているインジケータは、アームの回動に伴って上下方向に移動しうる。アームの他方端には、フロートが設けられている。インク室に所定量より多くのインクが存在するときは、フロートが上昇し、インジケータが下方へ移動して、検知窓の下部の照射領域に対して発光素子から照射された光を遮断する。インク室のインクが所定量以下になると、フロートが降下し、インジケータが上方へ移動して、光センサの発光素子から照射領域へ照射された光を遮断しなくなる。発光素子からの光は、検知窓の照射領域を通過して受光素子によって受光される。受光素子を備える光センサからの電気信号に基づいて、インク室に残存するインクが所定量以下であるかどうかを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３２１１２号公報
【特許文献２】特開２００８−１８３７８８号公報
【特許文献３】特開２００３−１９１４９１号公報
【特許文献４】特開平９−２２０８１７号公報
【０００４】
しかし、上記の技術においては、インクの脱気については、考慮されていなかった。インクが多くのガス（たとえば空気）を溶かしている場合には、たとえば、ピエゾ素子のようなインク吐出機構内によってインクが吐出される際、急激な圧力変動により、インク内に気泡が発生することがある（「キャビテーション」という）。そのような気泡がインク吐出機構内に存在する場合には、ピエゾ素子が変形しても、気泡が圧縮および膨張されるだけで、インクがインク吐出機構から送出されないこととなる。しかし、上記の技術においては、このようなインクに溶けているガスに関する問題点は考慮されていなかった。このような問題点は、印刷装置に限らず、液体を噴射する装置に供給すべき液体について、広く存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を取り扱うためになされたものであり、液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器において、液体内に溶けた気体に起因した液体噴射装置における液体の吐出不良を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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なされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
液体噴射装置に供給すべき液体を収容する液体容器であって、
第１の空間を有し、前記第１の空間に液体を収容することができる収容部と、
気体を収容した第２の空間を有し、前記第１の空間内において前記液体の液面に浮かぶことができる浮き部と、を備え、
前記浮き部は、
前記収容部の外部から前記浮き部の高さ方向の位置を検知するための被検知部と、
前記第２の空間を前記第１の空間に対して閉じている封止部であって、前記液体を透過させず、前記液体が溶かしている気体を透過させる封止部と、を備え、
前記第２の空間の圧力は、前記第１の空間の圧力よりも低い圧力である、液体容器。
【０００８】
このような態様とすれば、被検知部によって浮き部の高さ方向の位置を検知することにより、収容部内の液面の位置を、収容部外から検知することができる。また、液体が溶かしている気体を、封止部を介して浮き部の第２の空間内に吸収することによって、液体が溶かしている気体の量を減らすことができる。その結果、液体噴射装置における気泡の発生および液体の吐出不良を低減することができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１の液体容器であって、
前記収容部と前記浮き部の少なくとも一方は、前記液体容器が使用される際の姿勢における鉛直方向に関して、前記浮き部の姿勢が反転しないように構成されており、
前記封止部は、前記液体容器が使用される際の姿勢において前記浮き部の下面となる部分の少なくとも一部に、設けられている、液体容器。
【００１０】
このような態様においては、収容部内に気体が導入された場合にも、封止部は、第１の空間内において液体に接している可能性が高い。このため、収容部内に気体が導入された後も、液体が溶かしている気体の量を減らすことができる可能性が高い。
【００１１】
なお、「鉛直方向に関して、浮き部の姿勢が反転する」とは、浮き部が、鉛直方向に垂直な面内の任意の軸を中心に９０度以上回転すること、または、そのような回転成分を含む回転をすること、を意味する。また、「浮き部の姿勢が反転しないような構成」としては、たとえば、浮き部の第２の空間の重心に対して一方の部分が、第２の空間の重心に対して他方の部分に比べて重くなるように設けた構成を採用することができる。
【００１２】
［適用例３］
適用例１または２の液体容器であって、
前記封止部は、前記浮き部の他の部分よりも、前記液体が溶かしている気体が透過しやく構成されている、液体容器。
【００１３】
このような態様とすれば、液体が溶かしている気体を封止部から吸収することができる一方、収容部内に気体が導入された場合にも、液体容器の封止部以外の部分から第２の空間内にその気体が進入する事態を防止でき、またはその進入量を低減することができる。その結果、収容部内に気体が導入された場合にも、液体が溶かしている気体を吸収する浮き部の能力が低下してしまう事態を防止でき、またはその程度を低減することができる。
【００１４】
なお、浮き部の他の部分よりも液体が溶かしている気体が透過しやすい構成としては、封止部を、他の部分よりも液体が溶かしている気体が透過しやすい素材で構成する態様を採用することができる。また、封止部と他の部分をともに、液体が溶かしている気体が透過可能な素材で構成し、封止部の厚みが他の部分よりも薄い態様を採用することもできる。
【００１５】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれかの液体容器であって、
前記浮き部は、第１の方向の寸法が、前記第１の方向に垂直な任意の方向についての寸法よりも長いように設けられており、
前記収容部は、
第２の方向についての前記第１の空間の内部の寸法が、前記第１の方向についての前記浮き部の寸法よりも大きく、
前記第２の方向に垂直な任意の方向についての前記第１の空間の内部の寸法が、前記第１の方向についての前記浮き部の寸法よりも小さく設けられた部分により、前記浮き部を拘束し、前記浮き部の姿勢が反転しないように構成されている、液体容器。
【００１６】
たとえば、第１の空間内の液面の位置の変化が、第１の空間内における浮き部の姿勢の変化をもたらし、浮き部の位置の変化に結びつかない場合には、被検知部によって収容部内の液面の位置を検知する際の、液面の位置の測定値の誤差が大きくなる。しかし、上記のような態様とすれば、第１の空間内の液面の位置の変化が、第２の方向に沿った浮き部の位置の変化に反映されやすい。このため、被検知部によって収容部内の液面の位置を検知する際の、液面の位置の測定値の誤差を小さくすることができる。
【００１７】
なお、前記第２の方向は、前記液体容器が使用される際の姿勢における鉛直方向に対して、９０度以内の方向であることが好ましく、４５度以内の方向であることがより好ましい。
【００１８】
［適用例５］
適用例１ないし４のいずれかの液体容器であって、
前記収容部は、さらに、
前記第１の空間に前記液体を導入するための液体導入口と、
前記第１の空間から前記液体を送出するための液体送出口であって、前記液体容器が使用される際の姿勢において前記液体導入口よりも下方に位置する液体送出口と、を備える、液体容器。
【００１９】
第１の空間内において、浮き部の下側に気泡がある場合には、その気泡によって浮き部が持ち上げられ、浮き部の位置が第１の空間内の液面の位置を正確に反映しなくなる。しかし、上記のような態様においては、第１の空間に液体が導入された際に、その液体が気泡を含んでいたとしても、その気泡を構成する気体は、第１の空間内の上方に留まり、液体のみが下方に流れ落ちる可能性が高い。その結果、浮き部の下側に気泡が位置する可能性が低い。このため、浮き部の位置が液面の位置を正確に反映する可能性が高い。よって、収容部内の液面の位置を、収容部外から正確に検知することができる。
【００２０】
［適用例６］
適用例１ないし５のいずれかの液体容器であって、さらに、
前記収容部の前記第１の空間に前記液体を供給するための迷路流路であって、互いに１８０度異なる向きに前記液体を流す平行流路部分を、前記液体の流れの方向に沿って交互に３以上含み、さらに、それぞれ二つの前記平行流路部分を結ぶ連結流路部分であって、互いに９０度〜１８０度異なる向きに前記液体を流す連結流路部分を２以上含む迷路流路を含む、液体容器。
【００２１】
このような態様とすれば、第１の空間に供給される液体が、仮に気泡を含んでいたとしても、その気泡は、迷路流路内に補足され、第１の空間に至らない可能性が高い。このため、第１の空間内の浮き部の位置は、気泡による外乱を受けることなく、液面の位置を正確に反映できる可能性が高い。
【００２２】
なお、「互いに１８０度異なる向きに前記液体を流す流路部分を、交互に３以上含む」とは、流路において、第１の向きに液体を流す第１の流路部分Ｐｐ１と、第１の向きと１８０度をなす第２の向きに液体を流す第２の流路Ｐｐ２と、第１の向きに液体を流す第３の流路Ｐｐ３とが、その順に位置していればよい。そして、第１の流路部分Ｐｐ１と第２の流路部分Ｐｐ２の間、および第２の流路部分Ｐｐ２と第３の流路部分Ｐｐ３の間に、第１および第２の向きとは異なる向きに液体を流す他の流路部分が存在していてもよい。
【００２３】
［適用例７］
適用例２、ならびに適用例２を限定した適用例４ないし６、のいずれかの液体容器であって、
前記浮き部は、前記液体容器が使用される際の姿勢における前記浮き部の上面および側面に凸部を備える、液体容器。
【００２４】
浮き部は、第１の空間において液体の液面に浮かぶ。このため、第１の空間内に液体が存在する間は、浮き部の底面が、第１の空間の内壁に接触する可能性は低い。これに対して、浮き部の上面および側面は、底面に比べて第１の空間の内壁に接触する可能性が高い。しかし、上記のような態様とすれば、浮き部の上面および側面が第１の空間の内壁に固着したり、ひっかかったりする可能性が低い。このため、浮き部の位置は、液面の位置を正確に反映することとなる。
【００２５】
［適用例８］
適用例１ないし７のいずれかの液体容器であって、
前記収容部は、さらに、外部から射出された光を前記第１の空間内に透過し、前記第１の空間内から射出された光を外部に透過することができる窓部を備え、
前記被検知部は、
前記浮き部において前記窓部と向かい合うことができる部分に設けられ、
前記液体よりも前記外部から射出された前記光の反射率が高い、液体容器。
【００２６】
［適用例９］
適用例１ないし７のいずれかの液体容器であって、
前記収容部は、さらに、外部から射出された光を前記第１の空間内に透過し、前記第１の空間内から射出された光を外部に透過することができる窓部を備え、
前記被検知部は、
前記浮き部において前記窓部と向かい合うことができる部分に設けられ、
前記液体よりも前記外部から射出された前記光の反射率が低い、液体容器。
【００２７】
適用例８，９の態様とすれば、収容部の外部から窓部に向かって射出された光のうち、液体または被検知部から反射され、窓部を介して射出された光の量の変化に基づいて、被検知部の高さ方向の位置を検知することができる。
【００２８】
［適用例１０］
適用例１ないし９のいずれかの液体容器であって、
前記被検知部は磁性体を備える、液体容器。
【００２９】
このような態様とすれば、収容部の外部から、磁気センサにより、被検知部の高さ方向の位置を検知することができる。
【００３０】
なお、本発明は、以下に示すような種々の態様で実現することが可能である。
（１）液体容器、液体供給装置、液体供給方法。
（２）インク収容器、インク供給装置。
（３）液体消費装置、インクジェットプリンター。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本願発明の実施例に係るインクカートリッジ１００の斜視図。
【図２】迷路流路１７２および連絡通路１７６の概略構成を示す斜視図。
【図３】フロート収容室１７４が設けられている側から見た容器本体１１０の平面図。
【図４】フロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側から見た容器本体１１０の平面図。
【図５】フロート収容室１７４およびフロート３００の構成を示す拡大図。
【図６】フロート収容室１７４の第１の部分１７４２およびフロート３００の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
Ａ．実施例：
図１は、本願発明の実施例に係るインクカートリッジ１００の斜視図である。なお、各図において矢印Ｕで示す方向は、インクカートリッジ１００を使用する際の鉛直上方を示す。インクカートリッジ１００は、家庭用またはオフィス用に使用されるプリンター用のインクカートリッジである。インクカートリッジ１００は、バスタブ状の容器本体１１０と、容器本体１１０に組み合わされる蓋部材２０と、を含む。図１では、技術の理解を容易にするため、インクカートリッジ１００において蓋部材２０が取り外された状態を示している。蓋部材２０は略長方形の板状の部材である。
【００３３】
容器本体１１０は、略長方形の底部１１０１、ならびに底部１１０１の四辺にそれぞれ接続された４個の側壁１１０２を備え、それらで囲まれた略直方体の空間を有する。この空間は、各種のリブ１１１で区切られている。その結果、容器本体１１０の空間内には、インク収容室１４０と、迷路流路１７２と、フロート収容室１７４と、が設けられている。また、容器本体１１０の側壁１１０２の一つには、容器本体１１０内部からプリンターにインクを供給するためのインク供給部１２０が設けられている。そして、容器本体１１０の底部１１０１の、インク収容室１４０およびフロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側（図１において紙面の裏側）には、フロート収容室１７４とインク供給部１２０を結ぶ連絡通路１７６が設けられている。
【００３４】
インク収容室１４０には、インクが収容される。インク収容室１４０は、所定の流路を通じてインクカートリッジ１００の外部と連通している。インク収容室１４０内のインクが消費されるにつれて、インク収容室１４０内には大気開放口１３０ａ介して空気が導入される。大気開放口１３０ａは、インク収容室１４０に至る流路の一端であって、側壁１１０２に開口しており、インクカートリッジ１００の使用が開始される前は、フィルムによって封止されている。図１においては、本発明の理解を容易にするため、インク収容室１４０についての詳細な構成を省略し、概略のみを示す。
【００３５】
インク収容室１４０の下流には、迷路流路１７２が設けられている。迷路流路１７２の上流端は、インク収容室１４０のインク送出口１４０ｂである。インク送出口１４０ｂは、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、インク収容室１４０の下端近傍に位置する。液体であるインク内に含まれる気泡はインクよりも比重が軽いため、インク収容室１４０内において鉛直上方に向かう。このため、インク送出口１４０ｂを上記のような配置とすることで、インク収容室１４０内のインクに含まれる気泡が下流の迷路流路１７２に送られる可能性を低減できる。
【００３６】
図２は、迷路流路１７２および連絡通路１７６の概略構成を示す斜視図である。なお、図２は、迷路流路１７２の各流路部分および連絡通路１７６の接続関係を示すための図であり、各部の大きさは正確な寸法を表すものではない。
【００３７】
図２に示すように、迷路流路１７２は、第１〜第５の流路部分Ｍｐ１〜Ｍｐ５を有する。第１、第３および第５の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５は、互いに平行に設けられる３本の流路である。これらの流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、略水平となる向きに設けられる（図１参照）。また、第１、第３および第５の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、Ｍｐ１，Ｍｐ５，Ｍｐ３の順に低い位置に設けられる。さらに、第５の流路部分Ｍｐ５は、第３の流路部分Ｍｐ３と鉛直方向について重ならない位置に設けられる。より具体的には、本実施例では、第１、第３および第５の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５は、各流路が伸びる方向に投射されたときに、正三角形の頂点をなす位置に配されている（図１参照）。そして、第１および第３の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、鉛直方向に重なる位置にある。
【００３８】
図３は、フロート収容室１７４が設けられている側から見た容器本体１１０の平面図である。図４は、フロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側から見た容器本体１１０の平面図である。なお、図３および図４においては、技術の理解を容易にするため、迷路流路１７２、フロート収容室１７４、連絡通路１７６以外の構成は図示を省略している。
【００３９】
主として図２に示されるように、第２の流路部分Ｍｐ２は、第１の流路部分Ｍｐ１の端部であってインク送出口１４０ｂとは逆の側の端部と、第３の流路部分Ｍｐ３の端部とを結ぶ流路部分である。第２の流路部分Ｍｐ２は、容器本体１１０の底部１１０１のフロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側に設けられる（図４参照）。第２の流路部分Ｍｐ２は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、鉛直方向Ｕに沿って伸びている。
【００４０】
主として図２に示されるように、第４の流路部分Ｍｐ４は、第３の流路部分Ｍｐ３の端部であって、第２の流路部分Ｍｐ２に接続される部分とは逆の側の端部と、第５の流路部分Ｍｐ５の端部とを結ぶ流路部分である。第３の流路部分Ｍｐ３が伸びる方向に投射したときに、第４の流路部分Ｍｐ４が第２の流路部分Ｍｐ２に対してなす角θは、６０度である。第４の流路部分Ｍｐ４は、図３に示すように、容器本体１１０の底部１１０１のフロート収容室１７４が設けられている側に設けられる。
【００４１】
主として図２に示されるように、第５の流路部分Ｍｐ５の端部であって、第４の流路部分Ｍｐ４に接続される部分とは逆の側の端部は、連絡通路１７６と接続されている。前述のように、連絡通路１７６は、フロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側に設けられている（図４参照）。
【００４２】
以上のように構成された迷路流路１７２においては、インク収容室１４０のインク送出口１４０ｂから流入したインク（図２の矢印Ｆｍ１参照）は、第１の流路部分Ｍｐ１を通り（同、矢印Ｆｍ２参照）、第２の流路部分Ｍｐ２を下から上に向かって流れ（同、矢印Ｆｍ３参照）、第３の流路部分Ｍｐ３に至る（同、矢印Ｆｍ４参照）。第３の流路部分Ｍｐ３内において、インクは、第１の流路部分Ｍｐ１とは逆の向きに流れる（同、矢印Ｆｍ５参照）。その後、インクは、第４の流路部分Ｍｐ４内において、第３の流路部分Ｍｐ３よりも下方に位置する第５の流路部分Ｍｐ５に向かって流れ（同、矢印Ｆｍ６参照）、第５の流路部分Ｍｐ５の端部から、連絡通路１７６に流入する（同、矢印Ｆｍ７，Ｆｍ８参照）。
【００４３】
第３の流路部分Ｍｐ３内におけるインクの流れ方向Ｆｍ５は、第１の流路部分Ｍｐ１内におけるインクの流れ方向Ｆｍ２に対して１８０度をなす。第５の流路部分Ｍｐ５内におけるインクの流れ方向Ｆｍ７は、第３の流路部分Ｍｐ３内におけるインクの流れ方向Ｆｍ５に対して１８０度をなす。すなわち、第５の流路部分Ｍｐ５内におけるインクの流れ方向Ｆｍ７は、第１の流路部分Ｍｐ１内におけるインクの流れ方向Ｆｍ２と同じである。
【００４４】
第２の流路部分Ｍｐ２内におけるインクの流れ方向Ｆｍ３は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、鉛直上方である。第４の流路部分Ｍｐ４内におけるインクの流れ方向Ｆｍ６は、第２の流路部分Ｍｐ２内におけるインクの流れ方向Ｆｍ３に対して１５０度をなす。
【００４５】
液体であるインク内に含まれる気泡は、インクよりも比重が軽いため、流路内において鉛直上方に向かう。本実施例においては、迷路流路１７２は、上記のように、互いに１８０度異なる向きにインクを流す複数の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５と、上向きにインクを流す流路部分Ｍｐ２と、斜め下向きにインクを流す流路部分Ｍｐ４と、を含む。このため、インクが迷路流路１７２内を通過する際に、気泡は迷路流路１７２内に補足される可能性が高い。また、インクカートリッジ１００が使用される前の状態において、たとえば、搬送中に様々な向きにインクカートリッジ１００が置かれたとしても、気泡が迷路流路１７２を通過する可能性が低い。よって、上記のような構成とすることで、インクに含まれる気泡が下流の連絡通路１７６に送られる可能性を低減できる。
【００４６】
連絡通路１７６は、フロート収容室１７４が設けられている側とは逆の側において、迷路流路１７２の下流端と、フロート収容室１７４とを結ぶ（図２および図４参照）。迷路流路１７２の下流端（第５の流路部分Ｍｐ５の下流端）は、フロート収容室１７４内における連絡通路１７６の下流端の開口である流入口１７４ａよりも、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、下方に位置する。
【００４７】
図５は、フロート収容室１７４およびフロート３００の構成を示す拡大図である。フロート収容室１７４は、第１の部分１７４２と、第２の部分１７４４とを有している。第１の部分１７４２は、略直方体の形状を有しており、第２の部分１７４４に比べて、所定の方向Ｄｄについて、長く設けられている。方向Ｄｄに垂直な断面において、第１の部分１７４２は、正方形の断面形状を有する。この断面の任意の方向についての第１の部分１７４２の寸法は、方向Ｄｄについての第１の部分１７４２の寸法よりも小さい。なお、方向Ｄｄは、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、鉛直方向Ｕと一致する。第１の部分１７４２の側面の一つを構成するのは、４個の側壁１１０２のうちの一つである。
【００４８】
また、第１の部分１７４２の方向Ｄｄについての長さＬｖ２は、フロート３００の方向ＤＬについての寸法Ｌｖ１よりも長い。そして、第１の部分１７４２の断面は、フロート３００を収容することができる大きさ及び形状で設けられている。すなわち、第１の部分１７４２の正方形断面の一辺の長さＬｈ２２は、フロート３００の正方形断面の一辺の長さＬｈ１２よりも大きい。そして、当然に、第１の部分１７４２の正方形断面の対角線の長さＬｈ２３も、フロート３００の正方形断面の対角線の長さＬｈ１３よりも大きい。このため、フロート収容室１７４内に所定量以上、インクが存在する場合には、フロート３００は、第１の部分１７４２内において、インクの液面に浮くことにより、方向Ｄｄに沿ってインクの液面の位置の変動に追従することができる。
【００４９】
第２の部分１７４４は、第１の部分１７４２に比べて、方向Ｄｄに垂直な方向Ｄｈについて長く設けられている。方向Ｄｈは、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、水平方向と一致する。第２の部分１７４４の一端は、第１の部分１７４２の下端と接続されている。第２の部分１７４４は、第１の部分１７４２の下端からインク供給部１２０の方に向かって伸びている。第２の部分１７４４の底面を構成するのは、インク供給部１２０が設けられている側壁１１０２である。
【００５０】
第２の部分１７４４の方向Ｄｄについての寸法は、フロート３００の方向ＤＬについての寸法Ｌｖ１よりも短い。また、第２の部分１７４４の一端と第１の部分１７４２の下端との接続部分は、フロート３００が通過できないような形状および大きさで設けられている。そして、第２の部分１７４４は、フロート３００を収容することができない大きさおよび形状で設けられている。このため、搬送中にインクカートリッジ１００が様々な向きに置かれたとしても、第１の部分１７４２内に配されているフロート３００が、第２の部分１７４４内に移動することはない。
【００５１】
第１の部分１７４２の上端近傍には、連絡通路１７６の下流端でもある流入口１７４ａが設けられている。一方、第２の部分１７４４の、第１の部分１７４２と接続されている部分とは逆の端近傍の底面には、送出口１７４ｂが設けられている。すなわち、流入口１７４ａは、送出口１７４ｂよりも上方に設けられている。流入口１７４ａからフロート収容室１７４内に流入したインクは、送出口１７４ｂからインク供給部１２０に送出される。
【００５２】
フロート収容室１７４内に所定量以上、インクが存在する場合には、フロート３００は、インクの液面に浮く。フロート収容室１７４内において、フロート３００の下側に気泡が生じた場合には、その気泡によってフロート３００が持ち上げられ、フロート３００の位置が、フロート収容室１７４内のインクの液面の位置を正確に反映しなくなる。しかし、本実施例においては、インクは、上方に設けられた流入口１７４ａからフロート収容室１７４内に流入し、下方に設けられた送出口１７４ｂからフロート収容室１７４外に送出される。このため、フロート収容室１７４内にインクが導入された際に、そのインクが気泡を含んでいたとしても、その気泡を構成する気体は、フロート収容室１７４内の上方に留まり、インクのみが下方に流れ落ちる。その結果、フロート３００の下側に気泡が入り込む可能性が低い。このため、フロート３００の位置はインクの液面の位置を正確に反映することができる。
【００５３】
また、本実施例とは異なり、フロート収容室１７４内の下方からフロート収容室１７４にインクが供給される態様においては、供給されたインクが含んでいる気泡は、フロート３００の下側に滞留しなかったとしても、フロート３００とフロート収容室１７４の内壁との間を通って、フロート３００の上方に移動することになる。しかし、その際、一部の気泡がフロート３００の側面とフロート収容室１７４の内壁との間に留まる場合がある。フロート収容室１７４内（第１の部分１７４２内）のフロート３００のがたつきを防止するためにフロート３００とフロート収容室１７４の内壁との間隔を狭く設定すると、より気泡がフロート３００とフロート収容室１７４の内壁との間に留まりやすくなる。そのような場合にも、フロート３００の側面に付着した気泡によりフロート３００が持ち上げられ、フロート収容室１７４内の液面の位置を正確に反映しなくなる。さらには、そのような気泡の気体は、底面部３０６を介してフロート３００内に吸収しにくく、そのような気泡から、フロート収容室１７４内のインクに気体が供給され続ける可能性がある。
【００５４】
しかし、本実施例においては、上述のように、フロート収容室１７４内において、上方から下方に向かってインクが流れるため、気泡がフロート３００とフロート収容室１７４の内壁との間に入り込む可能性は低い。このため、上記のような問題が生じる可能性も少ない。
【００５５】
全体としては、インクカートリッジ１００内において、インクは以下のように流れる。すなわち、インクは、インク収容室１４０から迷路流路１７２に流れる（図２および図３の矢印Ｆｍ１参照）。そして、迷路流路１７２内を流れ（図２〜図４の矢印Ｆｍ２〜Ｆｍ７参照）、連絡通路１７６内を流れる（図２および図４の矢印Ｆｍ８参照）。その後、フロート収容室１７４内を流れ（図２の矢印Ｆｍ９、および図３の矢印Ｆｍ１０参照）、インク供給部１２０の供給孔１２０ａからプリンターに送出される（図３の矢印Ｆｍ１１参照）。
【００５６】
図６は、フロート収容室１７４の第１の部分１７４２およびフロート３００の断面図である。フロート収容室１７４の第１の部分１７４２には、フロート３００が収容されている（図５および図６参照）。フロート３００は、略直方体の形状を有している。より具体的には、フロート３００は、それぞれ略平面状に構成される上面部３０２、４個の側面部３０４、底面部３０６を備える。フロート３００は、ある方向ＤＬについての寸法Ｌｖ１が、方向ＤＬに垂直な任意の方向についての寸法よりも長い形状に、設けられている。４個の側面部３０４は、方向ＤＬに垂直な断面において、正方形の断面形状を構成する。
【００５７】
フロート３００は、内部に空間３０１を有する。より具体的には、フロート３００は、いずれもインクを透過しない上面部３０２と、４個の側面部３０４と、底面部３０６とに囲まれ、密閉された空間３０１を有する。空間３０１には、空気が存在する。その結果、フロート３００は、フロート収容室１７４内において、インクの液面に浮くことができる。なお、図５および図６において、空間３０１は直接表面に現れないため、空間３０１の位置をハッチで示す。なお、技術の理解を容易にするため、図５および図６において、空間３０１を、空間３０１の外縁が他の構成と重ならないように、わずかに小さく示す。
【００５８】
フロート３００の４個の側面部３０４のうち、容器本体１１０の側壁１１０２と向かい合う面の下部には、反射部３２２が設けられている。反射部３２２は光を照射されて、その光を反射することができる。一方、容器本体１１０の側壁１１０２のうち、フロート収容室１７４の第１の部分１７４２の下端近傍の位置には、窓部１１０８が設けられている（図１も参照）。窓部１１０８は、光を照射されて、その光を透過することができる。フロート３００がフロート収容室１７４の第１の部分１７４２の下端近傍に位置したときには、フロート３００の反射部３２２は、容器本体１１０の側壁１１０２の窓部１１０８と重なる位置にある。そして、窓部１１０８と重なる位置にある反射部３２２における、プリンターから射出された光の反射率は、窓部１１０８の内側にフロート３００がなくインクが存在する場合（図１および図５参照）の光の反射率よりも高い。
【００５９】
このような構成とすることで、インクカートリッジ１００の外部、すなわちプリンター側から窓部１１０８に光Ｌｉを射出し、プリンター側の受光部でその反射光Ｌｒを受けて、反射光の光量にもとづいて、窓部１１０８の位置にフロート３００がいるか否かを知ることができる（図６参照）。窓部１１０８の位置にフロート３００がいるということは、フロート収容室１７４の第１の部分１７４２の下端近傍までインクの液面が低下したということである。このため、本実施例のような態様とすれば、インク残量の低下をインクカートリッジ１００の外部から、非接触で知ることができる。
【００６０】
フロート３００の上面部３０２には、突起３０２２が設けられている。また、４個の側面部３０４は、それぞれ方向ＤＬに沿って３個の突起３０４２，３０４２，３０４２が設けられている。ある側面部３０４の突起３０４２が第１の部分１７４２の内壁に接しているとき、逆の側の側面部３０４の突起３０４２は、第１の部分１７４２の内壁との間に０．２ｍｍの空隙をあけて第１の部分１７４２の内壁と向かい合う。この関係は、４個の各側面部３０４の突起３０４２について、成立する。そして、第１の部分１７４２の正方形断面の一辺の長さＬｈ２２、正方形断面の対角線の長さＬｈ２３は、フロート３００の方向ＤＬについての長さＬｖ１よりも小さい。すなわち、第１の部分１７４２の内部の寸法は、０．２ｍｍの隙間をあけてフロート３００を拘束し、フロート３００の姿勢が反転しないように構成されている。
【００６１】
このような態様とすることで、フロート収容室１７４内におけるフロート３００のがたつきを防止しつつ、フロート３００がフロート収容室１７４の内壁に面で接触する態様に比べて、上面部３０２や側面部３０４がフロート収容室１７４の内壁に固着したり、ひっかかったりする可能性を低減することができる。その結果、フロート３００は、インクの液面の位置に正確に追従することになる。よって、インク残量の低下を正確に知ることができる。
【００６２】
また、側面部３０４の３個の突起３０４２は、方向ＤＬに沿って配されている。このため、フロート３００の側面部３０４と、フロート収容室１７４の内壁との間をインクが流通しやすい。また、フロート３００の側面部３０４と、フロート収容室１７４の内壁との間に、気泡が滞留しにくい。
【００６３】
フロート３００の上面部３０２、４個の側面部３０４、底面部３０６は、ポリプロピレンで構成されている。上面部３０２、側面部３０４、底面部３０６は、いずれもインクを透過しない。しかし、底面部３０６は、上面部３０２および側面部３０４にくらべて、インクに溶けた空気を透過しやすい組成で設けられている。
【００６４】
フロート３００内の空間３０１は、少なくともインクカートリッジ１００が使用される前の状態において、大気圧よりも低い圧力に保たれている。本実施例においては、空間３０１内の圧力は、５５ｍｍＨｇである。これに対して、フロート収容室１７４内の圧力は、ほぼ大気圧である。このような態様とすることにより、フロート３００は、フロート収容室１７４内においてインクに浸かっているとき、およびフロート収容室１７４内に空気が導入された後には、フロート収容室１７４内においてインクの液面に浮かぶことにより、底面部３０６からインクに溶けた空気を吸収することができる。すなわち、フロート収容室１７４内のインクに溶けている空気の量を、低減することができる。また、迷路流路１７２を介してフロート収容室１７４と連通しているインク収容室１４０内のインクに溶けている空気の量も、低減することができる。その結果、インクカートリッジ１００から送出されたインクが、キャリブレーションにより気泡を生じさせ、プリンターにおいて吐出不良を生じさせる可能性を低減することができる。
【００６５】
また、本実施例においては、フロート３００の方向ＤＬについての寸法Ｌｖ１は、第１の部分１７４２の正方形の断面の任意の方向の寸法（たとえば、正方形の一辺の長さＬｈ２２や正方形の対角線の長さＬｈ２３）よりも大きく設けられている。このため、フロート３００は、第１の部分１７４２内において鉛直方向について反転することがない。よって、フロート３００は、インクカートリッジ１００が使用される際の姿勢にあるときには、常に、底面部３０６を下にした姿勢に保たれる。その結果、インクがフロート収容室１７４内からなくなるまで、底面部３０６を介して、フロート収容室１７４内のインクを脱気することができる。
【００６６】
本実施例のインクカートリッジ１００が、［課題を解決するための手段］における「液体容器」に相当する。容器本体１１０および蓋部材２０が、「収容部」に相当する。フロート収容室１７４の第１の部分１７４２が、「第１の空間」に相当する。フロート３００が、「浮き部」に相当する。フロート３００の空間３０１が、「第２の空間」に相当する。反射部３２２が、「被検知部」に相当する。底面部３０６が、「封止部」に相当する。
【００６７】
本実施例の方向ＤＬが、［課題を解決するための手段］における「第１の方向」に相当する。方向Ｄｄが、「第２の方向」に相当する。流入口１７４ａが、「液体導入口」に相当する。送出口１７４ｂが、「液体送出口」に相当する。迷路流路１７２が、「迷路流路」に相当する。流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５が、「平行流路部分」に相当する。流路部分Ｍｐ２，Ｍｐ４が、「連結流路部分」に相当する。突起３０２２，３０４２が、「凸部」に相当する。窓部１１０８が、「窓部」に相当する。
【００６８】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上記実施例においては、底面部３０６は、上面部３０２および側面部３０４にくらべて、インクに溶けた空気を透過しやすい組成で設けられている。しかし、底面部３０６は、フロート３００の他の部分と同じ組成の材料で構成することもできる。ただし、そのような態様においては、底面部３０６、上面部３０２、側面部３０４など、「第２の空間」としての空間３０１を囲む構成の素材は、所定値以下の厚みで構成されたときに、インクに溶けた空気を透過できる素材であることが好ましい。そして、底面部３０６の少なくとも一部を、上面部３０２および側面部３０４にくらべて薄く設けることが好ましい。そのような態様とすることで、同じ素子絵の材料を使用しつつ、上面部３０２および側面部３０４にくらべて、インクに溶けた空気を透過しやすい構成とすることができる。
【００６９】
Ｂ２．変形例２：
上記実施例においては、フロート収容室１７４の第１の部分１７４２の内壁が、所定の間隔を開けてフロート３００を拘束することにより、フロート収容室１７４室内のフロート３００の反転を防止している。しかし、フロート収容室１７４室内においてフロート３００が反転しないようにする構成としては、たとえば、フロート３００の下部に重りを付ける態様を採用することができる。より具体的には、浮き部としてのフロート３００の空間３０１の重心に対して一方の部分（使用時の姿勢において下方の部分）が、空間３０１の重心に対して他方の部分（使用時の姿勢において上方の部分）に比べて重くなるように設けた構成を採用することができる。
【００７０】
Ｂ３．変形例３：
フロート収容室１７４において、流入口１７４ａは、送出口１７４ｂよりも上方に設けられている。しかし、液体送出口としての送出口１７４ｂは、液体容器としてのインクカートリッジ１００が使用される際の姿勢において、液体導入口としての流入口１７４ａと同じ高さ、または上方に位置してもよい。
【００７１】
Ｂ４．変形例４：
上記実施例においては、迷路流路１７２は、互いに平行に設けられる３本の流路部分Ｍｐ１，Ｍｐ３，Ｍｐ５と、それらを結ぶ２本の流路部分Ｍｐ２，Ｍｐ４とを備えている。しかし、迷路流路は、他の構成とすることもできる。ただし、迷路流路は、互いに１８０度異なる向きに液体を流す平行流路部分を、液体の流れの方向に沿って交互に３以上含み、さらに、それぞれ二つの平行流路部分を結ぶ連結流路部分であって、互いに９０度〜１８０度異なる向きに液体を流す連結流路部分を２以上含むことが好ましい。なお、インクカートリッジ１００は、インク収容室１４０とフロート収容室１７４との間に迷路流路を備えない態様とすることもできる。
【００７２】
Ｂ５．変形例５：
上記実施例においては、側面部３０４の３個の突起３０４２は、方向ＤＬに沿って配されている。しかし、側面部３０４の複数の突起３０４２は、方向ＤＬについて投射したときに、異なる位置に設けられていてもよい。
【００７３】
また、上記実施例においては、フロート３００の上面部３０２には、突起３０２２が設けられている。また、４個の側面部３０４は、それぞれ方向ＤＬに沿って３個の突起３０４２，３０４２，３０４２が設けられている。しかし、フロート３００は、これらのいずれかまたは全部を備えない態様として設けることもできる。
【００７４】
Ｂ６．変形例６：
上記実施例においては、窓部１１０８と重なる位置にある反射部３２２における、プリンターから射出された光の反射率は、窓部１１０８の内側にフロート３００がなくインクが存在する場合の光の反射率よりも高い。しかし、窓部１１０８と重なる位置にある反射部３２２における、プリンターから射出された光の反射率が、窓部１１０８の内側にフロート３００がなくインクが存在する場合の光の反射率よりも低い態様とすることもできる。そのような態様としても、反射光の光量の変化に基づいて、窓部１１０８の位置にフロート３００がいるか否かを知ることができる。
【００７５】
また、フロート３００は、反射部３２２に代えて、または反射部３２２に加えて、磁性体を備えた被検知部を備える態様とすることができる。そのような態様とすれば、フロート収容室１７４の外部から、磁気センサにより、フロート３００の位置を検知することができる。なお、反射部３２２に代えて磁性体を備えた被検知部を備える態様においては、光を透過する窓部１１０８を側壁１１０２に設ける必要はない。また、被検知部は、必ずしも容器本体１１０の側壁１１０２と向かい合う面の側に設ける必要はない。
【００７６】
Ｂ７．変形例７：
上記実施例では、インクカートリッジ１００は、家庭用またはオフィス用に使用されるプリンター用のインクカートリッジである。しかし、本発明の液体容器としてのインクカートリッジは、業務用に使用される大型のプリンターのインクカートリッジに適用することもできる。
【００７７】
なお、本発明の実施態様であるインクカートリッジ１００は、いわゆる「オフキャリッジタイプ」のプリンターに取り付けることができる。「オフキャリッジタイプ」のプリンターは、印刷ヘッドおよびサブタンクが設置されたキャリッジ１とは別に、メインタンクとしてインクカートリッジ１００が設置されるインクジェットプリンターである。また、本発明の実施態様であるインクカートリッジ１００は、いわゆる「オンキャリッジタイプ」のプリンターに取り付けることができる。「オンキャリッジタイプ」のプリンターは、カートリッジ装着部が印刷ヘッドと一体になって印刷媒体の紙巾方向に往復移動するインクジェットプリンターである。
【００７８】
Ｂ８．変形例８：
上記実施例及び変形例では、インクジェットプリンターと、インクカートリッジについて説明したが、本発明は、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に用いても良く、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。なお、「液滴」とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。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よい。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および液体容器に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
２０…蓋部材
１００…インクカートリッジ
１１０…容器本体
１１０１…底部
１１０２…側壁
１１０８…窓部
１１１…リブ
１２０…インク供給部
１３０ａ…大気開放口
１４０…インク収容室
１４０ｂ…インク送出口
１７２…迷路流路
１７４…フロート収容室
１７４２…第１の部分
１７４４…第２の部分
１７４ａ…流入口
１７４ｂ…送出口
１７６…連絡通路
３００…フロート
３０１…空間
３０２…上面部
３０２２…突起
３０４…側面部
３０４２…突起
３０６…底面部
３２２…反射部
ＤＬ…フロート３００の長手方向
Ｄｄ…フロート３００の移動方向
Ｄｈ…第２の部分１７４４が伸びる方向
Ｆｍ１〜Ｆｍ１０…インクの流れの方向を示す矢印
Ｌｉ…入射光
Ｌｒ…反射光
Ｌｖ１…方向ＤＬに沿ったフロート３００の寸法
Ｍｐ１〜Ｍｐ５…第１〜第５の流路部分
θ…第４の流路部分Ｍｐ４が第２の流路部分Ｍｐ２に対してなす角
【図１】
2011140128.tif 000003
【図２】
2011140128.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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