(57)【要約】【課題】液体の消費状態を検出できるとともに、液体が充填された液体収容容器から液体が漏洩することなく検出センサを取り付けたり、検出センサを容易に取り外したりすることができる液体収容容器を提供する。【解決手段】第２の液体収容体１２０が第１の液体収容体１１０に装着されたときに、第１の液体収容部１１７と第２の液体収容部１２７とが連通するので、第１の液体収容部１１７に充填された液体が第２の液体収容部１２７に流入する。従って、検出センサ１３０によって第２の液体収容部１２７に液体が存在するか否かを検出すれば、第１の液体収容体１１７に収容された液体の消費状態を検出することができる。また、検出センサ１３０は第２の液体収容体１２０に設けられているので、第２の液体収容体１２０を第１の液体収容体１１０から取り外すことによって検出センサ１３０を容易に取り外すことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置に着脱可能とする液体収容容器であって、
液体を収容する第１の液体収容部を有する第１の液体収容体と、
前記第１の液体収容体に対して着脱可能に構成され、前記液体を収容する第２の液体収容部を有する第２の液体収容体と、
前記第２の液体収容体に設けられ、前記第２の液体収容部内の前記液体の量を検出可能とする検出センサと、を備え、
前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容部と前記第２の液体収容部とが連通することを特徴とする液体収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体収容容器において、
前記第１の液体収容体には、前記液体の流出口が設けられ、
前記第２の液体収容体には、前記液体の流入口が設けられ、
前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容体に設けられた流出口と前記第２の液体収容体に設けられた流入口とが連通することによって、前記第１の液体収容部と前記第２の液体収容部とが連通することを特徴とする液体収容容器。
【請求項３】
請求項２に記載の液体収容容器において、
前記第１の液体収容体に設けられた流出口は、前記装着前においては、前記第１の液体収容部から前記液体が流出しないように封止されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の液体収容容器において、
前記第２の液体収容体に設けられた流入口は、前記装着状態においては、前記液体が流入するように開口状態となり、前記装着していない状態においては、前記液体が流入しない封止状態となるように構成されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
前記第１の液体収容体には、前記液体を収容する第３の液体収容部と、当該第３の液体収容部に前記液体を流入させるための流入口が設けられ、
前記第２の液体収容体には、さらに前記液体の流出口が設けられ、
前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容体に設けられた流入口と前記第２の液体収容体に設けられた流出口とが連通することによって、前記第２の液体収容部と前記第３の液体収容部とが連通することを特徴とする液体収容容器。
【請求項６】
請求項５に記載の液体収容容器において、
前記第３の液体収容部は、前記第１の液体収容部であることを特徴とする液体収容容器。
【請求項７】
請求項５または６に記載の液体収容容器において、
前記第１の液体収容体に設けられた流入口は、前記装着前においては、前記第３の液体収容部に前記液体が流入しないように封止されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
前記第２の液体収容体に設けられた流出口は、前記装着状態においては、前記液体が流出するように開口状態となり、前記装着していない状態においては、前記液体が流出しない封止状態となるように構成されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
前記検出センサは、圧電素子を用いて形成されていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
前記第１の液体収容体には、前記液体を噴射する噴射ヘッドに前記液体を供給する供給口が設けられていることを特徴とする液体収容容器。
【請求項１１】
液体が収容された第１の液体収容体に対して着脱可能な第２の液体収容体であって、
前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部に前記液体が流入する流入口と、
前記液体収容部に前記液体が存在するか否かを検出する検出センサと、
を備えた液体収容体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の第２の液体収容体において、
さらに前記液体収容部から前記液体が流出する流出口を備えたことを特徴とする液体収容体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容する液体収容部を備えた液体収容容器、およびその液体収容容器を構成する液体収容体に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、印刷用紙やガラス基板、あるいは樹脂基板上に、所定の文字や図形、または画像（以降、これらを総称して「画像」と呼ぶ）を形成する装置として、液体収容容器に収納された液体を、噴射ヘッドから被噴射対象物となる媒体に噴射して所定の画像を形成する液体噴射装置が利用されている。このような液体噴射装置の一例として、液体としてのインクを、噴射ヘッドから被噴射対象物としての印刷用紙に噴射して、所定の画像を印刷するインクジェットプリンタがある。
【０００３】
インクジェットプリンタは、予め液体としてのインクが所定量収容された液体収容容器としてのインクカートリッジから、噴射ヘッドにインクを供給することによって、印刷用紙に所定の画像を印刷することができるように構成されている。従って、印刷用紙に安定して画像を印刷するためには、印刷中にインクの供給が途切れないように管理する必要がある。そこで、インクの供給が途切れないように管理するために、インクカートリッジ内のインクの消費量を把握する技術が以前より提案されている。
【０００４】
そのような技術の１つとして、例えば、特許文献１には、インクを収容したインクカートリッジにおいて、インクカートリッジ内のインクの消費状態を検出する検出センサとしての圧電装置を、インクカートリッジに着脱することができるように取り付ける技術が開示されている。この技術は、インクの消費状態を正確に検出することと同時に、インクカートリッジを廃棄する際に、圧電装置とインクカートリッジの容器とを独立に分離することができるようにし、分離した圧電装置を再利用できるメリットも奏するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２８２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、インクカートリッジ内に収容したインクに直接圧電装置を当接させてインクの存在を検出するものである。従って、インクカートリッジに圧電装置を取り付ける場合、圧電装置の取り付け部分からインクが漏れないようにするとともに、インクカートリッジから圧電装置が容易に外れない構造とする必要があった。このため、圧電装置をインクカートリッジに対して着脱可能に取り付けられるようにしたものの、容易に外れない構造であるがゆえに、インクカートリッジから圧電装置を取り外す作業は必ずしも容易であるとは言えないものであった。
【０００７】
また、インクを収容する容器部分には、圧電装置を取り付けるための開口部が存在することになるので、インクカートリッジに圧電装置が取り付けられていない状態では、インクカートリッジにインクを充填すると、この開口部からインクが漏れてしまうという不具合が生じてしまう。この結果、圧電装置をリサイクルする場合、インクを充填する前にインクカートリッジに圧電装置を取り付けておかなければならなかった。
【０００８】
このように、特許文献１に開示された技術では、インクカートリッジにインクを充填した後に圧電装置を取り付けることができないことから、インクカートリッジの製造数は圧電装置の数によって制約されることにもなる。このため例えば、インクを先にまとめてインクカートリッジに充填することで生産効率を高めるといったことができない。また、インクが充填されたインクカートリッジのみを販売して、ユーザー自らがインクカートリッジに圧電装置を取り付けるといったことができないため、インクカートリッジに圧電装置を取り付けた状態で販売する必要がある。この結果、インクカートリッジのコストを低く抑えることが困難であり、ユーザーにとっても好ましくないことになる。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、液体を収容する液体収容容器内の液体の消費状態を検出できるとともに、液体が充填された液体収容容器から液体が漏洩することなく検出センサを取り付けたり、検出センサを容易に取り外したりすることができるように構成された液体収容容器、および検出センサを備えた液体収容体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の液体収容容器は、液体噴射装置に着脱可能とする液体収容容器であって、液体を収容する第１の液体収容部を有する第１の液体収容体と、前記第１の液体収容体に対して着脱可能に構成され、前記液体を収容する第２の液体収容部を有する第２の液体収容体と、前記第２の液体収容体に設けられ、前記第２の液体収容部内の前記液体の量を検出可能とする検出センサと、を備え、前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容部と前記第２の液体収容部とが連通することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第２の液体収容体が第１の液体収容体に装着されたときに、第１の液体収容部と第２の液体収容部とが連通するので、第１の液体収容部に充填された液体が第２の液体収容部に流入する。従って、第１の液体収容部に収容された液体がなくなれば第２の液体収容部においても流入する液体が存在しなくなるので、検出センサによって第２の液体収容部に液体が存在するか否かを検出すれば、第１の液体収容体に収容された液体の量すなわち液体の消費状態を検出することができる。また、検出センサは第２の液体収容体に設けられているので、第２の液体収容体を第１の液体収容体に装着することによって検出センサを容易に取り付けることができ、第２の液体収容体を第１の液体収容体から取り外すことによって検出センサを容易に取り外すことができる。
【００１２】
ここで、前記第１の液体収容体には、前記液体の流出口が設けられ、前記第２の液体収容体には、前記液体の流入口が設けられ、前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容体に設けられた流出口と前記第２の液体収容体に設けられた流入口とが連通することによって、前記第１の液体収容部と前記第２の液体収容部とが連通することとしてもよい。
【００１３】
こうすれば、第２の液体収容体を第１の液体収容体に装着することによって、第１の液体収容部に設けた液体の流出口と、第２の液体収容部に設けた液体の流入口とが連通するので、この連通した部分から第１の液体収容部の液体を第２の液体収容部に流入させることができる。
【００１４】
また、前記第１の液体収容体に設けられた流出口は、前記装着前においては、前記第１の液体収容部から前記液体が流出しないように封止されていることが好ましい。
【００１５】
こうすれば、第１の液体収容部へ液体を充填した状態であっても、充填した液体が第１の液体収容体から漏洩することがない。従って、第１の液体収容体に液体を充填した後であっても検出センサを取り付けることができる。
【００１６】
また、前記第２の液体収容体に設けられた流入口は、前記装着状態においては、前記液体が流入するように開口状態となり、前記装着していない状態においては、前記液体が流入しない封止状態となるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
検出センサが第２の液体収容部に液体が存在しないと判定したとき、判定精度に起因して、第２の液体収容部の一部分や、第２の液体収容体の流入口周辺には、液体が残留している場合がある。また、第２の液体収容部に液体が存在していても、前述したように気泡等に起因して検出センサが存在しないと判定する場合もある。このような場合、第２の液体収容体を第１の液体収容体から取り外すと、第２の液体収容体から液体が漏洩してしまうことになる。そこで、第２の液体収容体を第１の液体収容体に装着していない状態においては、液体が流出および流入しない封止状態となるように構成する。こうすれば、第２の液体収容体を第１の液体収容体から取り外しても、第２の液体収容体から液体が漏洩することを防止できる。
【００１８】
また、前記第１の液体収容体には、前記液体を収容する第３の液体収容部と、当該第３の液体収容部に前記液体を流入させるための流入口が設けられ、前記第２の液体収容体には、さらに前記液体の流出口が設けられ、前記第２の液体収容体が前記第１の液体収容体に装着されたとき、前記第１の液体収容体に設けられた流入口と前記第２の液体収容体に設けられた流出口とが連通することによって、前記第２の液体収容部と前記第３の液体収容部とが連通することとしてもよい。
【００１９】
こうすれば、第１の液体収容部から第２の液体収容部へ流入する液体を、第３の液体収容部に流出させる。従って、液体を第２の液体収容部内の定位置に留めることなく、第２の液体収容部において流入口から流出口に向かって流れる液体とすることができる。つまり、第２の液体収容部に存在する液体は、常に一つの方向に流れるようになるのである。ところで、検出センサに気泡が付着すると、検出センサは液体が存在しないと判定してしまうことになり、誤判定となる。そこで、このように液体が１つの方向に流れるようにすることによって、例えば、流入する液体中に気泡等が混入している場合であっても、この液体の流れによって検出センサに気泡が付着しないように抑制することができる。
【００２０】
ここで、前記第３の液体収容部は、前記第１の液体収容部であることとしてもよい。
【００２１】
こうすれば、第１の液体収容部と第２の液体収容部とは連通管状態（後述する）となり、第１の液体収容部におけるインクの液面の位置と第２の液体収容部におけるインクの液面の位置とは同じ位置になることから、インクの消費量を正しく検出することができる。
【００２２】
また、前記第１の液体収容体に設けられた流入口は、前記装着前においては、前記第３の液体収容部に前記液体が流入しないように封止されていることが好ましい。
【００２３】
こうすれば、第２の液体収容体が第１の液体収容体に装着されていない状態において、第１の液体収容体の内部に、ゴミ等のインクの流れを阻害する物質の侵入を阻止することができる。また第３の液体収容部に液体が収容されている場合は、インクが漏洩しないように防止することができる。
【００２４】
また、前記第２の液体収容体に設けられた流出口は、前記装着状態においては、前記液体が流出するように開口状態となり、前記装着していない状態においては、前記液体が流出しない封止状態となるように構成されていることが好ましい。
【００２５】
検出センサが第２の液体収容部に液体が存在しないと判定したとき、前述したように検出精度に起因して、第２の液体収容部の一部分や、第２の液体収容体の流出口周辺には、液体が残留している場合がある。また、第２の液体収容部に液体が存在していても、前述したように気泡等に起因して液体は存在しないと検出センサが判定する場合がある。このような場合、第２の液体収容体を第１の液体収容体から取り外すと、第２の液体収容体から液体が漏洩してしまうことになる。そこで、第２の液体収容体を第１の液体収容体に装着していない状態においては、液体が流出口から流出しない封止状態となるように構成する。こうすれば、第２の液体収容体を第１の液体収容体から取り外しても、第２の液体収容体から液体が漏洩することを防止できる。
【００２６】
また、本発明の液体収容容器において、前記検出センサは、圧電素子を用いて形成されていることとしてもよい。
【００２７】
圧電素子は、変形することによって電圧を発生する電歪特性を有する。そこで、この圧電素子を、液体の有無によって発生する電圧の違いを検出する検出センサとして用いれば、液体の存在の有無を判定することができる。
【００２８】
また、前記第１の液体収容体には、前記液体を噴射する噴射ヘッドに前記液体を供給する供給口が設けられていることが好ましい。
【００２９】
こうすれば、第１の液体収容体に収容された液体を、噴射ヘッドから噴射する液体として供給することができる。従って、本発明の液体収容容器は、噴射ヘッドに対する液体の供給容器として用いることができる。
【００３０】
あるいは、本発明は、液体が収容された第１の液体収容体に対して着脱可能な第２の液体収容体であって、前記液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部に前記液体が流入する流入口と、前記液体収容部に前記液体が存在するか否かを検出する検出センサと、を備えた第２の液体収容体としてもよい。さらに前記液体収容部から前記液体が流出する流出口を備えた第２の液体収容体としてもよい。
【００３１】
本発明の第２の液体収容体によれば、液体が収容された第１の液体収容体に装着して、液体を流入口から液体収容部に流入させる。そして流入した液体が存在するか否かを検出するので、第１の液体収容体に液体が存在するか否かを検出することになる。つまり、第２の液体収容体は、第１の液体収容体に液体が存在するか否かを検出することができる。さらに、液体収容部に流入する液体を流出させる流出口を、第２の液体収容体に設けるので、流入する液体が無くなれば、液体収容部のインクは流出口から確実に流出して液体収容部に存在しなくなるので、第１の液体収容体に液体が存在するか否かを確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の液体収容容器の一例としてのインクカートリッジ１００，２００，３００，４００を具備した液体噴射装置の一例となるインクジェットプリンタ１０について、その概略構造を示したものである。このインクジェットプリンタ１０は、液体としてのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色インクが収納されたインクカートリッジ１００〜４００がキャリッジ２０に装着され、キャリッジ２０の図面裏側に設けられた噴射ヘッド３０からインク滴を噴射して、印刷用紙２５に所定の画像を印刷するものである。
【００３３】
キャリッジ２０は、キャリッジベルト４１に固定され、キャリッジベルト４１がキャリッジモータ４０によって駆動されるのに伴って、フレーム１７に固定されたガイド２１に沿って図面左右方向に移動する。このとき、各色インクを噴射するため噴射ヘッド３０に穿設された複数のノズルから、印刷画像に相応した所定量のインク滴３９が噴射される。また印刷用紙２５は、プラテン２８によって裏面から支持されつつ、フレーム１７に固定された駆動モータ２６により駆動される紙送りローラー（不図示）などによって、図面上下方向に所定量ずつ移動する。こうして、印刷画像に相応した所定量のインク滴３９が、印刷用紙全体に噴射されることによって画像が正しく形成されるのである。従って、インクカートリッジにインクが収容され、噴射ヘッド３０からインク滴が途切れることなく噴射されないと、正しく画像を形成することができないことになる。
【００３４】
また、通常インクジェットプリンタ１０では、所定のタイミングで、クリーニングボックス１８の位置にキャリッジ２０を移動し、所定のクリーニング処置を行って噴射ヘッド３０内に形成されたインクの流路やノズルの開口部に滞留した気泡を吸い出し、ノズルをクリーニングすることも行われる。
【００３５】
このような一連の動作についての主な制御は、フレーム１７に取り付けられたメイン基板５０と、キャリッジ２０に取り付けられたサブ基板６０とによって行われる。これらの基板は、フレキシブル基板４５によって接続され、必要なデータが相互にやりとりされてインクジェットプリンタ１０についての所定の動作を行う。
【００３６】
さて、各インクカートリッジ１００〜４００は、図中吹き出し部内に示したように、キャリッジ２０との間で形成された図示しない固定手段によって、キャリッジ２０に着脱可能な状態で挿入固定されている。また、各インクカートリッジ１００〜４００から供給されるインクは、同じく図示しないインク流路に従って、噴射ヘッド３０に設けられたそれぞれ対応するノズルまで流れるように構成されている。なお、図中吹き出し部に示した図は、キャリッジ２０を図中矢印Ａの方向から見た側面図である。
【００３７】
各インクカートリッジ１００〜４００には、インクの消費情報などインクカートリッジに関する情報を記録したＩＣチップを搭載した回路基板１４０が取り付けられている。そして、同じく、各インクカートリッジ１００〜４００には、インクカートリッジ内のインクの消費状態を検出するための検出センサ１３０が取り付けられ、この検出センサ１３０のデータを図示しない結線手段を通して回路基板１４０に送り、所定の処理を行ってＩＣチップに記録する。例えば、インクカートリッジに収容されたインクが無くなると、検出センサはインクが存在しないことを検出し、検出結果に応じたデータをＩＣチップに記録する。その後、記録されたデータは、所定の通信手段（不図示）によって回路基板１４０からサブ基板６０に送られ、送られた検出センサのデータに応じて、前述したようにサブ基板６０とメイン基板５０とによって印刷を適切に制御する。このように、検出センサは、インクジェットプリンタ１０に設けられている液体検出装置（本実施例では、サブ基板６０またはメイン基板５０が該当）と接続されることによって、該液体検出装置の一部として機能する。
【００３８】
次に、本発明の液体収容容器の一実施例としてのインクカートリッジ１００〜４００について、その具体的な構造を図２を用いて説明する。図２は、インクカートリッジ１００の全体構成を模式的に示した斜視図である。本実施形態では、各インクカートリッジ１００〜４００は総て同じ構造を有しているものとする。なお、キャリッジ２０との間で構成される固定手段等については省略して図示している。
【００３９】
図示するように、インクカートリッジ１００は、インクを収容するための液体収容部が内部に形成されたインク容器体１１０と、インクの存在を検出するための検出容器体１２０との２つの容器体から構成される２体構造を有している。そして、インク容器体１１０に形成された凹部１１４，１１５と、検出容器体１２０に形成された凸部１２４，１２５とがそれぞれ係合部として機能し、検出容器体１２０を図面上方に押し上げると、係合部が係合して検出容器体１２０はインク容器体１１０に装着される。こうして、２つの容器体が合体して１つのインクカートリッジ１００となるように構成されている。もとより、検出容器体１２０を図面下方に押し下げれば、係合部の係合が解除されてインク容器体１１０から検出容器体１２０が外れる着脱構造が構成されている。
【００４０】
インク容器体１１０には、収容されたインクが流出する流路部分となる流出口１１１と、インクが流入する流路部分となる流入口１１２とが設けられている。一方、検出容器体１２０には、インクが流入する流路部分となる流入口１２１と、インクが流出する流路部分となる流出口１２２とが設けられている。そして、これら２つの容器体が合体することによって、流出口１１１と流入口１２１とが係合し、流出口１２２と流入口１１２とが係合する。そして、流出口１１１と流入口１２１とが係合すると、インクがインク容器体１１０から検出容器体１２０へ流れるように流路が連通し、流出口１２２と流入口１１２とが係合すると、インクが検出容器体１２０からインク容器体１１０へ流れるように流路が連通する。
【００４１】
また、インク容器体１１０には、インクが流出する流出口１１３が設けられている。この流出口１１３は、噴射ヘッド３０にインクを供給するためのインクの流出口であり、２つの容器体の合体時、検出容器体１２０に設けられた通孔１２３を通過することによって合体が阻害されないように構成されている。
【００４２】
また、検出容器体１２０には、インクが流入するための液体収容部（不図示）が内部に形成され、その液体収容部にインクが存在するか否かを検出するための検出センサ１３０が取り付けられている。本実施例では検出センサ１３０は、圧電素子を利用し、圧電素子が貼り付けられた振動板の振動数の変化を電圧の変化として出力することによって、液体収容部に流入したインクが存在するか否かを検出できるように構成されている。
【００４３】
このように構成されたインクカートリッジ１００の内部構造について、図３を用いて更に詳しく説明する。図３は、インク容器体１１０と検出容器体１２０とが装着合体される直前の状態において、各容器体の断面を模式的に示した断面図である。図示するように、検出容器体１２０に設けられた流入口１２１と流出口１２２は、それぞれ弾性変形するパッキン部材１５１、移動栓１５２、バネ１５３によって構成されている。そして、インク容器体１１０と検出容器体１２０の２つの容器体が装着合体されていない状態では、流出口１２２において図示したように、移動栓１５２はバネ１５３によってパッキン部材１５１に付勢状態で図面上方に押し上げられ、インクが流出口１２２（および流入口１２１）を通過することができない封止状態を呈する。一方、インク容器体１１０と検出容器体１２０の２つの容器体が装着合体した状態では、流入口１２１において図示したように、移動栓１５２は流出口１１１（図中二点鎖線）によってバネ１５３の付勢力に抗して図面下方に押し下げられ、インクが流入口１２１（および流出口１２２）を通過することができる開口状態を呈する。このとき、パッキン部材１５１は径方向に押し広げられ、流出口１１１の外周との間で封止状態となり、インクが漏洩しないように構成されている。流入口１２１と流出口１２２はこのような弁構造を形成するように構成されている。
【００４４】
一方、流出口１１１と流入口１１２は、中央に貫通孔を有するパイプ状に形成され、その先端部分がプラスチックや金属などのシートによって封止されてインクが漏洩しない状態になっている。そして、検出容器体１２０がインク容器体１１０に装着されると、移動栓１５２の先端に形成された針状突起部によってシートが破られ、インクが流出口１１１および流入口１１２において通過できるように構成されている。
【００４５】
検出センサ１３０は、図中下側に模式的に示したように、ケース体１３１に周辺が固定された振動板１３３と、この振動板１３３に貼り付けられた圧電素子１３２とから構成されている。そして、振動板１３３を自由振動させると、圧電素子１３２が貼り付けられた面と反対側の面に、インクが当接しているか否かで振動板１３３の輻射インピーダンスが変化し、振動板１３３の固有振動数が変化する。そこで、振動板１３３の振動に伴って発生する圧電素子の電圧を、圧電素子１３２の両面に形成された電極（不図示）から取り出し、回路基板１４０へ出力する。出力された電圧は、振動板１３３の固有振動数の変化に応じて変化しているので、この電圧変化を回路基板１４０において検出することによって、インクが存在しているか否かを検出する。
【００４６】
なお、本実施例において、検出センサ１３０の構造や、検出容器体１２０への検出センサ１３０の取り付け方法などは、前述した特許文献１に開示された構造や取り付け方法などを用いればよい。また、本実施例において検出センサ１３０は、後述するように検出容器体１２０から取り外す必要が無いので、検出センサ１３０を取り付けた部分からインクが漏洩しない方法であれば、どのような取り付け方法であってもよい。従って、本実施例ではこれらに関する説明を省略する。
【００４７】
次に、インクカートリッジ１００におけるインクの流れ方について説明する。検出容器体１２０が装着されると、流出口１１１が図中二点鎖線で示した位置になることによって移動栓１５２が下がり、流入口１２１を開口状態（図示状態）にする。この結果、インク容器体１１０に設けられた液体収容部１１７に充填収容されたインクは、流出口１１１から流出し、流入口１２１を通過する。そして、図中矢印Ｆ１で示したように、通過したインクは、検出容器体１２０に設けられた液体収容部１２７に流入する。
【００４８】
液体収容部１２７に流入したインクは、振動板１３３に当接しながら、同じく開口状態になっている流出口１２２に向かって流れ、流出口１２２を通過する。通過したインクは、流入口１１２から再びインク容器体１１０に流入する。その後、図中矢印Ｆ２で示したように、流入したインクはインク容器体１１０に設けられた流路１１８を通過して流出口１１３から流出し、噴射ヘッド３０に対してインクを供給する。
【００４９】
インク容器体１１０と検出容器体１２０とを装着合体することによって、このようにインクが流れるように構成されたインクカートリッジ１００において、インクが液体収容部１１７に残存していれば、液体収容部１２７にインクが存在する状態を継続する。従って、インクが残存している場合の振動板１３３の固有振動数は、インクが液体収容部１２７を満たしつつ振動板１３３に当接している場合の振動数となる。一方、液体収容部１１７のインクが切れると、液体収容部１２７にインクが流入せず、インクが液体収容部１２７を満たさなくなり、やがて流出口１２２からインクが流出して液体収容部１２７にインクが存在しなくなる。従って、振動板１３３の固有振動数は、液体収容部１２７がインクで満たされている状態における振動数から、液体収容部１２７がインクで満たされていない状態か、インクが振動板１３３に当接しない状態における振動数に変化する。
【００５０】
検出センサ１３０は、この振動数の変化を、前述したように電圧変化として検出し、回路基板１４０に出力することによって、液体収容部１１７のインク切れを検出する。その後、インク切れが検出されると、前述したようにサブ基板６０とメイン基板５０とによって印刷を適切に制御（例えば印刷中止）する。一方、インク切れが検出されたインクカートリッジ１００については、キャリッジ２０から取り外した後、検出容器体１２０をインク容器体１１０から取り外し、取り外した検出容器体１２０を、インクが充填された別のインク容器体１１０に装着する。こうすれば、インク切れを検出できる検出センサを備え、インクが充填されたインクカートリッジができあがる。その後、このできあがったインクカートリッジをキャリッジ２０に装着すれば、印刷を再開することが可能となる。このように検出容器体１２０をインク容器体１１０から取り外すことによって、検出センサ１３０をインクカートリッジ１００から取り外すことが出来る。従って、検出センサ１３０を検出容器体１２０から取り外す必要が無いので、従来課題であった検出センサの取り外し作業が容易となる。
【００５１】
また、インク容器体１１０から検出容器体１２０へ流入するインクは、前述したように、液体収容部１２７に留まることなく流出口１２２に向う一定方向に流れるインクになる。従って、このように一定方向のインクの流れによって、例えば液体収容部１２７に流入するインクに気泡が存在しても、気泡は流出口１２２から流出し易くなることから、気泡が液体収容部１２７に留まる確率が低くなり、検出センサに気泡が付着する確率も低くなる。この結果、検出センサに気泡が付着することによって液体が存在しないと判定する誤判定を抑制することができる。なお、流された気泡は、前述したクリーニング処置によって噴射ヘッド３０から排出されることになる。
【００５２】
また、検出センサ１３０がインク切れを検出したとき、検出センサ１３０の検出誤差などに起因して、液体収容部１２７や流出口１２２、および流入口１２１には、インクが残留している場合がある。このような場合において、検出容器体１２０をインク容器体１１０から取り外したとき、前述したように、移動栓１５２はバネ１５３によって図面上方に押し上げられ、パッキン部材１５１に付勢状態で当接することによって流出口１２２または流入口１２１を封止状態にする。従って、検出容器体１２０にインクが残留していても、残留しているインクが検出容器体１２０から漏洩することもない。
【００５３】
さらに、インク容器体１１０に設けられた流出口１１１は、前述したようにシートで封止されている。従って、液体収容部１１７にインクが充填された状態でもインク容器体１１０からインクが漏洩することはない。従って、インク容器体１１０にインクを充填した後であっても、検出容器体１２０を装着することによって、検出センサ１３０を取り付けることができる。なお、流入口１１２も、本実施例ではシートで封止されていることとした。こうすれば、検出容器体１２０がインク容器体１１０に装着されていない状態において、インク容器体１１０に形成された流路１１８の内部に、ゴミ等のインクの流れを阻害する物質の侵入を阻止することができる。もとより、流路１１８に予めインクを充填しておく場合は、流路１１８に存在するインクが流入口１１２から漏洩することを防止することになる。
【００５４】
このように、本実施例のごとく、インクカートリッジ１００を、インクが収容されたインク容器体１１０と、検出センサ１３０が取り付けられた検出容器体１２０との２体構造にし、それらを着脱可能とすることによって、インクの消費状態（インク切れ）を検出する検出センサを、インクが容器体から漏洩することなく、容易に取り外したり取り付けたりすることが可能となる。なお、本実施例において、インク容器体１１０は請求項記載の第１の液体収容体に相当し、検出容器体１２０は請求項記載の第２の液体収容体に相当する。また、流路１１８は請求項記載の第３の液体収容部に相当する。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について実施例により説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下、変形例を挙げて説明する。
【００５６】
（第１変形例）
上記実施例では、図３に示したように、検出容器体１２０をインク容器体１１０に対して重力方向となる図面下側に位置させ、検出センサ１３０の振動板１３３に対して図面上側にインクが当接するものであったが、これ以外の構成を有するインクカートリッジであってもよい。例えば、図４に示すように、検出容器体１２０ａをインク容器体１１０ａに対して図面横方向（重力方向に対して略直交方向）から装着するように構成されたインクカートリッジ１００ａとしてもよい。
【００５７】
上記実施例では、インクの自重に起因して、流出口１２２から流れ出ずに液体収容部１２７にインクが残ってしまうことが想定される。もとよりこの場合、検出センサ１３０は、残ったインクによってインク容器体１１０ａにインクが存在していると誤判定してしまう虞がある。そこで、図４に示すように、検出容器体１２０ａをインク容器体１１０ａに対して図面横方向から装着するようにインクカートリッジ１００ａを構成する。
【００５８】
このように構成された本変形例のインクカートリッジ１００ａでは、流出口１１１から流出した液体収容部１１７ａのインクは、流入口１２１を通過し、図中矢印Ｆ３にて示したように、インクの自重によってインクは流出口１２２へ流れ易くなる。その後、流出口１２２から流入口１１２に流れたインクは、図中矢印Ｆ４で示したように、インク容器体１１０ａに設けられた流路１１８ａを通過して流出口１１３から流出し、噴射ヘッド３０に対してインクを供給する。
【００５９】
従って、液体収容部１２７ａを流れるインクは、流入口１２１から流入するインクが無くなっても、インクの自重によって流出口１２２への流れが継続し、液体収容部１２７ａに残留するインクは少ないか、もしくは存在しない状態となることが期待できる。この結果、検出センサ１３０に当接するインクが少ないか存在しなくなるので、検出センサ１３０はインクの存在について誤判定することが無く、液体収容部１１７ａのインク切れを正しく検出することが出来る。
【００６０】
なお、図４において、インク容器体１１０ａと検出容器体１２０ａとの着脱構造については特に説明しなかったが、上記実施例と同様、各容器体に形成した凸凹形状の係合によって行うこととすればよい。もとより、上記実施例でも同様であるが、これ以外にネジ止めなどの締結手段を用いるなど、着脱できる構造であれば何でもよいことは言うまでもない。
【００６１】
あるいは、図示しないが、本変形例の別の構成例として、図３に示した上記実施例において、検出センサ１３０の取り付け方向が、上記実施例とは上下が逆方向になるように構成することとしてもよい。つまり、振動板１３３の図面下方向（重力方向）にインクが当接するようにするのである。こうすれば、インク切れによって液体収容部１２７のインクが減少し始めると、インクの自重によってインクは振動板１３３の振動面から離れ易くなり、振動板１３３の固有振動数が、液体収容部１２７に存在するインクの減少とともに確実に変化することが期待できる。この結果、インクの自重に起因するインク切れの誤判定を抑制し、インク切れを正しく検出することが可能となる。
【００６２】
（第２変形例）
上記実施例および変形例では、液体収容部１２７に流入したインクが一定位置に留まることがなく、１つの方向への流れを形成すべく、流入口１２１と流出口１２２の両方を検出容器体１２０に設けたが、流入口１２１（もしくは流出口１２２）のみ設けることとしてもよい。本変形例を図５を用いて説明する。
【００６３】
図５は、本変形例のインクカートリッジ１００ｂを示す断面図で、図４に示した第１変形例同様、インク容器体１１０ｂに対して検出容器体１２０ｂを図面横方向から装着するように構成された２体構造のインクカートリッジであり、１つの流出口１１１と１つの流入口１２１とが、それぞれの容器体に設けられている。
【００６４】
このように構成された本変形例のインクカートリッジ１００ｂでは、流出口１１１から流出した液体収容部１１７ｂのインクは、流入口１２１を通過し、矢印Ｆ５に示したように液体収容部１２７ｂへ流入する。そして、流入したインクは液体収容部１１７ｂに収容されたインクの液面ＰＬの位置が、流出口１１１の開口部（不図示）位置より上側（重力と反対方向）にあれば、液体収容部１２７ｂに留まることになる。
【００６５】
その後、インク容器体１１０ｂに設けられた流出口１１３からインクが流出し、噴射ヘッド３０にインクの供給が行われると、インク容器体１１０ｂの所定位置（不図示）に設けられた大気開放口から空気を取り入れ、漸次インクの液面ＰＬは下降する。そして、図中二点鎖線で示したようにインクの液面ＰＬの位置が流出口１１１の開口部（不図示）位置より下側（重力方向）になると、液体収容部１２７ｂのインクは、インクの自重によって逆に流入口１２１から液体収容部１１７ｂに流出することになる。この結果、検出センサ１３０に当接するインクが存在しなくなるので、検出センサは液体収容部１２７ｂにおけるインク切れを検出することが出来る。
【００６６】
なお、本変形例のインクカートリッジ１００ｂによれば、インクの液面ＰＬの位置、つまり流出口１１１の取り付け位置に応じてインク切れを検出することになる。従って、流出口１１１の取り付け位置を、可能な限り流出口１１３に近い位置とすれば、ほぼ実際にインク切れに近い状態を検出することができる。逆に、液体収容部１１７ｂに収容されたインクが、半分残っている状態のときのインク液面の位置に流出口１１１を取り付ければ、インクが半分残っている状態を検出することも可能である。もとより、検出が必要なインクの消費状態に応じた位置に流出口１１１を取り付け、取り付けられた流出口１１１に検出容器体１２０ｂを装着してもよい。また、検出すべきインクの消費状態が複数ある場合は、インクの消費状態に応じた複数の位置にそれぞれ流出口１１１を設け、設けたこれらの複数の流出口１１１の取り付け位置に検出容器体１２０ｂをそれぞれ装着することとしてもよい。こうすれば、さらに詳細にインクの消費状態を検出することができる。
【００６７】
（第３変形例）
また、第２変形例では流入口が１つであることから液体収容部１２７ｂにおいてインクを一定方向に流すことは困難であるので、上記実施例や第１変形例に比べて、インクに混入する気泡が液体収容部１２７ｂに留まり易くなることが考えられる。従って、混入する気泡がない場合や、混入していても少量の気泡である場合は、検出センサ１３０の検出精度に影響しないので、第２変形例は有効であるものの、気泡に起因するインク切れの誤判定を確実に抑制することは難しい。そこで、第３変形例として、上記第２変形例における検出容器体１２０ｂを、インクの流入口と流出口とを設けた上記第１変形例における検出容器体１２０ａとしたインクカートリッジ１００ｃとしてもよい。
【００６８】
本変形例のインクカートリッジ１００ｃを図６に示した。図示するように、インクカートリッジ１００ｃは、インク容器体１１０ｃと検出容器体１２０ｃとの２つの容器体で構成されている。もとより、それらの容器体は上記実施例や変形例と同様な互いに着脱可能な構造を有している。インク容器体１１０ｃには、液体収容部１１７ｃのインクが流出するための流出口１１１と、液体収容部１１７ｃにインクが流入するための流入口１１２とが設けられている。一方、検出容器体１２０ｃには、液体収容部１２７ｃにインクを流入させるための流入口１２１と、液体収容部１２７ｃからインクを流出させるための流出口１２２とが設けられている。そして、２つの容器体が合体すると、流出口１１１から流出した液体収容部１１７ｃのインクは、流入口１２１を通過し、矢印Ｆ６に示したように液体収容部１２７ｃへ流入する。そして、流入したインクは流出口１２２を通過して流入口１１２から再び液体収容部１１７ｃへ流入する。従って、液体収容部１２７ｃのインクは、液体収容部１１７ｃと２つの開口部分によって連通する状態になることから、所謂連通管を形成する。
【００６９】
このように構成された本変形例のインクカートリッジ１００ｃにおいて、液体収容部１１７ｃに収容されたインクの液面ＰＬの位置が、流出口１１１の開口部（不図示）位置より上側（重力と反対方向）にあれば、インクは液体収容部１２７ｃに満たされる状態となる。
【００７０】
その後、インク容器体１１０ｃに設けられた流出口１１３からインクが流出し、噴射ヘッド３０にインクの供給が行われると、インクの液面ＰＬの位置が徐々に下がる。そして、インクの液面ＰＬの位置が、流出口１１１の開口部（不図示）位置より下側（重力方向）になると、液体収容部１２７ｃと液体収容部１１７ｃとが連通管を形成しているので、液体収容部１２７ｃ内のインクの液面は、液体収容部１１７ｃにおけるインクの液面ＰＬと同じ位置を呈する。その後、図６において二点鎖線にて示した位置にインクの液面ＰＬが到達すると、液体収容部１２７ｃに存在するインクが検出センサ１３０に当接しなくなるので、検出センサ１３０はインク切れを検出する。
【００７１】
このように、本変形例によれば、流入口１２１から液体収容部１２７ｃに流入したインクの液面の位置は、連通管の原理に基づき液体収容部１１７ｃにおけるインクの液面の位置と同じになる。従って、液体収容部１２７ｃにおけるインクの液面の位置は、インクの消費とともに確実に下がるので、検出センサ１３０はインクの存在について誤判定することが無く、インク切れを正しく検出することが出来る。
【００７２】
（その他の変形例）
上記実施例および第１変形例では、１つのインク容器体１１０（１１０ａ）に対して１つの検出容器体１２０（１２０ａ）が装着されるものとして説明したが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、１つのインク容器体に対して２つの検出容器体が着脱可能な構成とすることとしてもよい。この場合、例えばインク容器体１１０内を２つの液体収容部に分け、１つ目の液体収容部に収容されたインクが、１つ目の検出容器体を通過して２つ目の液体収容部に流入し、２つ目の液体収容部に収容されたインクが、２つ目の検出容器体を通過して噴射ヘッドに供給されるように構成するとよい。こうすれば、インクの消費状態を２段階で検出することができる。あるいは、それぞれの液体収容部に収容されたインクが検出容器体を通過して噴射ヘッドにそれぞれ供給されるように構成することとしても差し支えない。さらに、１つのインク容器体に対して、２つより多い数の検出容器体を着脱可能に構成してもよい。
【００７３】
また上記実施例では、インク容器体１１０に設けられた流出口１１１と流入口１１２の両方において、先端部分がプラスチックや金属などのシートによって封止され、インクが漏洩しない状態としたが、流出口１１１のみ封止されることとしてもよい。検出容器体１２０がインク容器体１１０に装着される前の状態においては、インクは液体収容部１１７にのみ存在している。従って、流入口１１２をシールによって封止しなくても、インクが漏洩することはない。この場合、流出口１２２を構成する移動栓１５２の先端には、針状突起部を形成する必要はない。
【００７４】
また、流出口１１１と流入口１１２をシールで封止せず、上記実施例において流入口１２１と流出口１２２とに形成した弁構造と同じ構造を、流出口１１１と流入口１１２とに形成することとしてもよい。こうすれば、検出容器体１２０を取り外したとき、インク容器体１１０内の液体収容部１１７にインクが残っている状態や、流路１１８にインクが残っている状態であっても、インクがインク容器体１１０から漏洩することを防ぐことができる。
【００７５】
上記実施例では、図３に示したように検出センサ１３０として圧電素子１３２を用い、振動板１３３の振動数（固有振動数）の変化を検出することによって、インクが存在するか否かを検出することとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、特許文献１に開示されているように、振動板１３３の振幅に依存して圧電素子に発生する電圧（逆起電力）の電圧振幅を検出したり、媒体を伝播する波の伝播速度の違いを検出したりするなど、インクが存在するか否かで異なる特性を検出すればよい。
【００７６】
あるいは、圧電素子を用いた検出センサ以外のセンサを用いてもよい。例えば、インクの量の違いによる色の濃さを検出したり、発光部から受光部に向かう光がインクの存在によって遮蔽されたりするなど、インクが存在するか否かによって呈する光学的な変化を検出する光学センサを用いることとしてもよい。この場合は、光学的な変化を、受光素子によって電圧（もしくは電流）変化に変換し、変換した電圧（電流）変化を回路基板１４０に出力すればよい。
【００７７】
上記実施例では、液体として、印刷用紙に画像を形成するためのインクを例示して説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ガラス基板や樹脂基板に画像を形成し、液晶パネルや有機ＥＬパネルの構成部材を形成するための記録液や機能液であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施例としてのインクカートリッジを具備したインクジェットプリンタについての概略構造図。
【図２】インクカートリッジの全体構成を模式的に示した斜視図。
【図３】インク容器体とこれに装着される検出容器体とを模式的に示した断面図。
【図４】第１変形例で、インク容器体と検出容器体とを模式的に示した断面図。
【図５】第２変形例で、インク容器体と検出容器体とを模式的に示した断面図。
【図６】第３変形例で、インク容器体と検出容器体とを模式的に示した断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１０…インクジェットプリンタ、１７…フレーム、１８…クリーニングボックス、２０…キャリッジ、２１…ガイド、２５…印刷用紙、２６…駆動モータ、２８…プラテン、３０…噴射ヘッド、３９…インク滴、４０…キャリッジモータ、４１…キャリッジベルト、４５…フレキシブル基板、５０…メイン基板、６０…サブ基板、１００，２００，３００，４００…インクカートリッジ、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…インクカートリッジ、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…インク容器体、１１１…流出口、１１２…流入口、１１３…流出口、１１４，１１５…凹部、１１７，１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ…液体収容部、１１８…流路、１１８，１１８ａ…流路、１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ…検出容器体、１２１…流入口、１２２…流出口、１２３…通孔、１２４，１２５…凸部、１２７，１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ…液体収容部、１３０…検出センサ、１３１…ケース体、１３２…圧電素子、１３３…振動板、１４０…回路基板、１５１…パッキン部材、１５２…移動栓、１５３…バネ。
【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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