(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】液体収容体（１１０）が液体収容体収容部材（１２０）に装着されたときに、液体収容体収容部材（１２０）に設けられた検出センサ（１３０）によって、液体収容部（１１７）に液体が存在するか否かを検出するので、液体収容体（１１０）に検出センサ（１３０）を設けることなく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）は液体収容体収容部材（１２０）に設けられているので、液体収容体収容部材（１２０）を液体収容体（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、
液体を収容する液体収容部を有する液体収容体と、
前記液体収容体と別体に構成され、前記液体収容体を着脱可能に収容する液体収容体収容部材と、
前記液体収容体収容部材に設けられ、前記液体収容部内の前記液体の検出に用いる検出センサと、
を備えた液体収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体収容容器において、
前記液体収容体には、前記液体が前記液体収容部内の前記液体の量に応じて変化する特性を有する被検出部が形成され、
前記検出センサは、前記被検出部の変化する特性を検出可能と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、
前記特性は、振動数であることを特徴とする液体収容容器。
【請求項４】
請求項２に記載の液体収容容器において、
前記特性は、振動板の振幅であ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６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
前記液体収容体には、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７】
液体を収容する液体収容部を有する液体収容体と別体に構成され、
前記液体収容体を着脱可能に収容する液体収容体収容部と、
前記液体収容体が装着されたとき、前記液体収容部内の前記液体の検出に用いる検出センサとを備えた液体収容体収容部材。
【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容器およびその液体収容容器を構成する液体収容体収容部材に関する。
【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状態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。この結果、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ために、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、液体を収容するための液体収容部を有する液体収容体と、前記液体収容体と別体に構成され、前記液体収容体を着脱可能に収容する液体収容体収容部材と、前記液体収容体収容部材に設けられ、前記液体収容部内の前記液体の検出に用いる検出センサと、を備えたことを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、液体収容体が液体収容体収容部材に装着されたときに、液体収容体収容部材に設けられた検出センサによって、液体収容部内の液体を検出することができるので、液体収容体に検出センサを設けることなく液体の消費状態を検出することができる。また、検出センサは液体収容体収容部材に設けられているので、液体収容体収容部材を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。また、液体収容部へ液体を充填した状態であっても、充填した液体が液体収容体から漏洩することがないので、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。
【００１２】
さらに、前記液体収容体には、前記液体が前記液体収容部内の前記液体の量に応じて変化する特性を有する被検出部が形成され、前記検出センサは、前記被検出部の変化する特性を検出可能とすることが好ましい。こうすれば、液体収容部に形成された被検出部によって、液体収容部内の液体の量を検出する。従って、液体収容部から液体収容部外へ液体を流出させることなく、液体収容部内の液体の量つまり液体の消費状態を判定することができる。
【００１３】
ここで、前記特性は、振動数であることが好ましい。振動板が自由振動する場合、その振動数は、例えば振動板が液体に接している場合と空気に接している場合とでは異なることが通常知られている。そこで、液体収容部内の液体の量に応じて振動数が変化するように、被検出部となる振動板を形成すれば、形成した振動板の振動数の変化によって液体収容部内の液体の量つまり液体の消費状態を判定することができる。
【００１４】
あるいは、前記特性は、振動板の振幅であることとしてもよい。振動板が自由振動する場合、その振幅は、例えば振動板が液体に接している場合と空気に接している場合とでは異なることが通常知られている。そこで、液体収容部内の液体の量に応じて振幅が変化するように、被検出部となる振動板を形成すれば、形成した振動板の振幅の変化によって液体収容部内の液体の量つまり液体の消費状態を判定することができる。
【００１５】
また、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。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、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。
【００１６】
また、前記液体収容体には、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。こうすれば、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。言い換えれば、本発明の液体収容容器を、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。
【００１７】
あるいは、本発明は、液体を収容する液体収容部を有する液体収容体と別体に構成され、前記液体収容体を着脱可能に収容する液体収容体収容部と、前記液体収容体が装着されたとき、前記液体収容部内の前記液体の検出に用いる検出センサとを備えた液体収容体収容部材としてもよい。このように構成された液体収容体収容部材を、前述した本発明の液体収容容器の如く液体収容部内の液体に応じて特性が変化する被検出部が形成された液体収容体に適用すれば、上述した本発明の液体収容容器が有する効果とほぼ同様の効果を奏する液体収容体収容部材を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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２５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、各インクカートリッジ１００〜４００にインクが収容され、噴射ヘッド３０からインク滴３９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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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（図３、符号１１７参照）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を図面下方向に押し下げれば、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。なお、２つの容器体の合体時、インク容器体１１０に設けられた流出口１１３は、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。
【００２６】
インク容器体１１０に設けられた流出口１１３は、中央部分に開口部が形成された略パイプ形状を有し、噴射ヘッド３０にインクを供給するためのインクの供給口として機能する。また、流出口１１３の開口部には、図示しないが、インクカートリッジ１００がキャリッジ２０（図１）に装着される前はインクが流出しない封止状態になり、キャリッジ２０にインクカートリッジ１００が装着されると液体収容部１１７に収容されたインクが流出口１１３から流出して、噴射ヘッド３０に対してインクを供給する開口状態になる弁機構が構成されている。
【００２７】
また、インク容器体１１０には、略円形状のシート部材１１２が取り付けられている。このシート部材１１２は、インク容器体１１０に穿設された略円形の開口部（図３、符号１１１参照）に、その外周からインク漏れが生じないシール状態で固定されている。そして、インク容器体１１０と検出容器体１２０とが装着合体したとき、図中矢印で示したように、検出センサ１３０に対して互いに中心がほぼ一致する位置関係を有している。
【００２８】
検出センサ１３０は検出容器体１２０に取り付けられ、本実施例では、圧電素子を利用し、圧電素子を貼り付けた振動板の振動数の変化を電圧の変化として出力するように構成されている。また、検出容器体１２０には、弾性部材で形成された略ドーナツ形状を有するパッキン１２１と、回路基板１４０が取り付けられている。
【００２９】
このように構成されたインクカートリッジ１００において、液体収容部１１７に収容されたインクの消費状態をどのように検出するかについて、図３を用いて説明する。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を模式的に示した断面図と、インク容器体１１０と検出容器体１２０とが装着合体された状態におけるインクカートリッジ１００の一部分を示す断面図（図中、四角形枠内）である。
【００３０】
図３に示したように、インク容器体１１０には、インクを収容する液体収容部１１７が形成され、さらにこの液体収容部１１７を形成するインク容器体１１０の側壁のうち、重力方向となる底面部の一部分には、開口部１１１が穿設されている。そして、この穿設された開口部１１１の外周近傍であって、液体収容部１１７側のインク容器体１１０側壁面には、その外周部分となる固定部分からインクが漏洩しないシール状態になるように、溶着または接着等によってシート部材１１２が固定されている。従って、液体収容部１１７に収容されたインクは、インクの液面位置ＰＬが、流出口１１３から流出するインク量に応じて降下し、図中二点鎖線で示したインクの液面位置ＰＬｅに凡そなるまでは、シート部材１１２から漏洩することなく、シート部材１１２に対して当接状態を継続する。
【００３１】
検出センサ１３０は、図示するようにケース体１３１の天面内側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を自由振動させたとき、圧電素子１３２は電歪効果によって電圧を発生し、圧電素子の両面に形成された電極（不図示）から、結線部材（不図示）を通して発生した電圧を回路基板１４０に出力するように構成されている。もとより、本実施例において、検出センサ１３０は、前述した特許文献１に開示された構造を有する検出センサとしてもよい。
【００３２】
パッキン１２１は検出センサ１３０の上面に接着等によって固定され、インク容器体１１０と検出容器体１２０との２つの容器体が装着合体されていない状態では、圧縮されない状態で保持されている。
【００３３】
さて、インク容器体１１０と検出容器体１２０が合体すると、図示するように、パッキン１２１は潰れてインク容器体１１０に圧接する。この結果、シート部材１１２，開口部１１１，パッキン１２１，ケース体１３１，振動板１３３によって形成される空間１５０は密閉空間となり、振動板１３３とシート部材１１２とは、この空間１５０に閉じ込められた空気が空気バネとして互いの振動が結合する状態（これを振動結合と称す）を形成する。従って、振動板１３３を振動させると、空気バネを介してシート部材１１２が振動することになる。
【００３４】
そして、シート部材１１２が振動板として振動すると、インクが当接しているか否かで振動するときの振動抵抗（これを輻射インピーダンスとも呼ぶ）が変化し、シート部材１１２の固有振動数が変化する。この結果、シート部材１１２の固有振動数の変化は、原理的に振動板１３３が振動するときの輻射インピーダンスに変化を与え、振動板１３３の固有振動数が変化することになる。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のである。
【００３５】
このように、本実施例のインクカートリッジ１００によれば、インク容器体１１０と検出容器体１２０とを装着合体し、検出センサ１３０から出力される電圧に含まれる振動数の変化を検出することによって、インクの消費状態を検出することができる。すなわち、振動板１３３の固有振動数は、液体収容部１１７にインクが残存してシート部材１１２に当接している状態の振動数から、液体収容部１１７の収容インクが消費され、インクがシート部材１１２に当接しない状態における振動数に変化する。検出センサ１３０は、この振動数の変化を電圧変化として取り出し、この電圧変化を回路基板１４０に出力すれば、インクの液面が液面位置ＰＬｅの状態にまでインクが消費されたことを検出することができるのである。
【００３６】
ここで、インクの液面位置ＰＬｅがインク切れを示す状態であったとすると、前述したようにサブ基板６０とメイン基板５０とによって印刷が適切に制御（例えば印刷中止）される。また、インク切れになったインクカートリッジ１００については、キャリッジ２０から取り外したのち、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新にできあがる。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、再び印刷を開始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できる。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。
【００３７】
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１１７のインクがシート部材１１２に当接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から取り外しても、前述したように、開口部１１１はシート部材１１２によってインクが漏洩しないシール状態になっているので、インクがインク容器体１１０から漏洩することもない。
【００３８】
さらに、インク容器体１１０に設けられた開口部１１１は、前述したようにシート部材１１２でインクが漏洩しないようにシールされているので、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。
【００３９】
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１３０を、インクがインク容器体１１０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は請求項記載の液体収容体に相当し、検出容器体１２０は請求項記載の液体収容体収容部材に相当する。
【００４０】
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。
【００４１】
（第１変形例）
上記実施例では、図３に示したように、シート部材１１２をインク容器体１１０に対して重力方向となる図面下側の側壁に固定して、シート部材１１２に対して図面上側から下方向（重力方向）に向かって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、インク容器体１１０ａが、検出容器体１２０ａに対して、図面横方向（重力方向に対して略直交方向）から装着され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。
【００４２】
本変形例において、インク容器体１１０ａには、液体収容部１１７ａを構成する側壁のうち重力と略直交する方向の側壁に開口部１１１ａが穿設され、この開口部１１１ａには、その外周部がシール状態にて固定されたシート部材１１２ａが取り付けられている。また、本変形例では、シート部材１１２ａは、上記実施例と異なりインク容器体１１０ａの側壁において、液体収容部１１７ａと反対側の側壁面（つまり外壁面）に固定されている。
【００４３】
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１１３から噴射ヘッド３０にインクが供給されて液体収容部１１７ａに収容されたインクが消費されると、インクの液面位置は充填状態となる液面位置ＰＬ０から徐々に下降する。そして、開口部１１１ａの最上端、つまりシート部材１１２ａの全体にインクが当接する液面位置ＰＬ１（図中二点鎖線）よりも液面位置が下がると、インクの液面位置の低下とともに、シート部材１１２ａにおいてインクが当接する範囲が減少する。この結果、前述するようにシート部材１１２ａが振動する場合の輻射インピーダンスは、開口部１１１ａの最下端、つまりシート部材１１２ａにインクが当接しなくなる液面位置ＰＬ２に到達するまで、インクの液面の低下とともに変化する。
【００４４】
このように、インクの液面位置に応じてシート部材１１２ａの輻射インピーダンスが変化することから、前述したように振動板１３３の固有振動数もインクの液面位置に応じて変化することになる。そこで、振動板１３３の固有振動数の変化を圧電素子１３２によって電圧変化に変換し、変換した電圧変化を回路基板１４０へ出力すれば、振動板１３３の固有振動数の変化を検出することができる。そして、インクの液面位置と振動板１３３の固有振動数との関係を予め調べておけば、実際に検出した振動板１３３の固有振動数から、液体収容部１１７ａに存在するインクの液面位置が、液面位置ＰＬ１から液面位置ＰＬ２までの間のどの位置にあるのかを凡そ検出することが可能となる。従って、インクの消費状態を振動板１３３の固有振動数の変化によって検出することができるので、インクが存在するか否かについての誤判定を抑制し、インクの消費状態やインク切れを正しく検出することができる。
【００４５】
また、インク容器体１１０ａと検出容器体１２０ａが合体して形成される空間１５０ａは、シート部材１１２ａの固定位置が内壁面でなく外壁面であるため、上記実施例において形成される空間１５０（図３）よりも小さい容積となる。すなわち、空間１５０は開口部１１１を含むが、空間１５０ａは開口部１１１ａを含まず、シート部材１１２ａ，パッキン１２１，ケース体１３１，振動板１３３によって形成される。従って、この空間１５０ａに閉じ込められた空気は、空間１５０よりも容積が小さいことから、振動板１３３のたわみ量に対して圧縮率が大きくなり、振動板１３３の振動を確実にシート部材１１２ａに伝えることができる。この結果、シート部材１１２ａの固有振動数の変化もより確実に振動板１３３に伝わることになるので、振動板１３３の固有振動数の変化が顕著になる効果がある。
【００４６】
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、上記実施例においても同様であるが、例えば互いに外箱と中箱の関係となる箱型形状の容器体としたり、着脱構造にネジ止めなどの締結手段を用いたりしてもよく、２つの容器体が互いに容易に着脱できる構造を有する形状であれば何でもよいことは言うまでもない。
【００４７】
（第２変形例）
上記実施例では、検出センサ１３０の振動板１３３とシート部材１１２との間を、空間１５０に密封された空気による空気バネによって振動結合させたが、シート部材１１２と振動板１３３とを空気バネを介さず、直接振動結合することとしてもよい。本変形例について図５を用いて説明する。
【００４８】
図５（ａ）は、本変形例のインクカートリッジ１００ｂについて、その一部を示す断面図である。本変形例のインクカートリッジは、図３に示した上記実施例と同様、検出容器体１２０ｂに対してインク容器体１１０ｂを図面上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る。
【００４９】
インク容器体１１０ｂには、上記実施例と同様に、液体収容部１１７ｂを構成する側壁のうち重力方向となる底面の一部分に開口部１１１ｂが穿設され、この開口部１１１ｂには、その外周部がシール状態にて固定されたシート部材１１２ｂが取り付けられている。なお、本変形例では、シート部材１１２ｂは、上記実施例と異なりインク容器体１１０ｂの側壁において、液体収容部１１７ｂと反対側の側壁面（つまり外壁面）に固定されている。一方、検出容器体１２０ｂには、検出センサ１３０ｂが取り付けられている。検出センサ１３０ｂは、上記実施例とは異なり、図示するようにケース体１３１の天面外側に振動板１３３の周囲部分が溶着あるいは接着によって貼り付けられて固定されている。
【００５０】
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において、インク容器体１１０ｂと検出容器体１２０ｂとが合体すると、シート部材１１２ｂは図中矢印で示したように移動して振動板１３３と接触状態になる。この結果、シート部材１１２ｂと振動板１３３とは、原理的に一つの振動板として機能することになる。さらに、液体収容部１１７ｂに収容されたインクの自重によって、シート部材１１２ｂが重力方向に少なからず撓むようにシート部材１１２ｂを形成すれば、シート部材１１２ｂにおいて、開口部１１１ｂの領域のほぼ全体部分が、振動板１３３と当接する状態になり、シート部材１１２ｂと振動板１３３とは、より確実に一つの振動板として機能することが期待できる。なお、例えばシート部材１１２ｂを自己粘着性を有する材料とし、振動板１３３とが粘着するようにしてもよい。
【００５１】
そして、シート部材１１２ｂと振動板１３３とが当接して一つの振動板として振動すると、前述したようにインクが振動板に当接しているか否かで輻射インピーダンスが変化するため、この一つの振動板について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１３２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、一つの振動板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、液体収容部１１７ｂにインクが存在しているか否かが検出できる。
【００５２】
ところで、本変形例では、図５（ａ）に示したように、液体収容部１１７ｂのうち開口部１１１ｂが形成する部分において、インクの自重に起因してインクが流れ出ずに、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１３０ｂは、残ったインクによる輻射インピーダンスが、インクが存在しているときの輻射インピーダンスを呈するため、インク容器体１１０ｂにインクが存在していると誤判定してしまう虞がある。
【００５３】
そこで、本変形例を実施する場合は、図５（ｂ）に示すように、インク容器体１１０ｂと検出容器体１２０ｃとを合体したとき、シート部材１１２ｂが図中矢印で示したように移動して振動板１３３と接触状態になるようにしてもよい。つまり、検出センサ１３０ｂの取り付け方向を、図５（ａ）とは上下が逆方向になるように構成し、振動板１３３の図面下から上方向（反重力方向）に向かってインクが当接するようにする。こうすれば、流出口１１３からインクが流出して液体収容部１１７ｂ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シート部材１１２ｂの振動面から離れ易くなり、一つの振動板の固有振動数が、液体収容部１１７ｂ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してインクが存在するか否かを誤判定してしまうことを抑制し、インクの消費状態を正しく検出することが可能となる。
【００５４】
（その他の変形例）
上記第２変形例では、シート部材１１２ｂと振動板１３３とを空気バネを介さず、直接結合することしたが、振動板１３３は実際には相当に薄い金属板などで形成され、損傷を受け易い構造を有している場合がある。このため、ケース体の外表面に振動板１３３を形成すると、振動板１３３が損傷する確率が高くなって好ましくない。そこで、図６（ａ）に示したように、シート部材１２２をケース体１３１の天面外側に貼り付け、振動板１３３に替えて、このシート部材１２２をシート部材１１２ｂに当接させることとしてもよい。こうすれば、振動板１３３が直接露出することが無いので、振動板１３３が損傷することを抑制できる。
【００５５】
ここで、振動板１３３とシート部材１２２とを振動結合させる必要が生ずるが、本変形例では、図６（ａ）に示したように、これらの間にスペーサ１３５を挿入し、挿入したスペーサ１３５を介して振動結合することとしてもよい。なお、スペーサ１３５は、弾性部材で形成し、振動板１３３とシート部材１２２との間に挿入された時点で所定量圧縮されるようにすることが好ましい。こうすれば、振動板１３３とシート部材１２２との間に確実に弾性力を発生させるので、安定した振動結合が得られる。もとより、スペーサ１３５を挿入せず、前述したように空気バネによって振動結合させることとしてもよい。
【００５６】
また、上記実施例では、インク容器体１１０に薄板状のシート部材１１２を貼り付けて振動板を形成したが、図６（ｂ）に示したように、インク容器体１１０ｃの側壁の厚さを薄くした薄肉部分１１２ｃを形成し、この薄肉部分１１２ｃを、シート部材１１２と同様な機能を有する振動板とすることとしてもよい。例えば、インク容器体１１０をプラスチック材料の射出成形で形成する場合、射出型にて薄肉部分１１２ｃを形成すればよい。こうすれば、シート部材１１２をインク容器体１１０に固定する作業が省けるため作業負荷が軽減される。さらに、シール部分が存在しないので、シール不良に起因するインク漏洩の虞も生じない。なお、薄肉部分１１２ｃの形成位置は、図６（ｂ）に示した液体収容部１１７の内壁部分の位置に限らず、外壁部分の位置としたり、それらの中間部分の位置としたりしても差し支えない。
【００５７】
また、上記実施例では、シート部材１１２と振動板１３３とを、空気バネを介して振動結合することとしたが、図６（ｃ）に示したように、スペーサ１３６を介して振動結合することとしてもよい。図３において、振動板１３３の振動振幅に比べて密閉された空間１５０の容積が大きい場合は、空気バネの力が弱く、シート部材１１２が振動しないことも起こり得る。そこで、スペーサ１３６によって、振動板１３３の振動をシート部材１１２に確実に伝えるようにするのである。なお、スペーサ１３６は、弾性部材で形成し、インク容器体１１０と検出容器体１２０ｄが合体したとき、所定量圧縮されるようにすることが好ましい。こうすれば、振動板１３３とシート部材１１２との間に確実に弾性力を発生させるので、安定した振動結合が得られる。
【００５８】
また、上記実施例および変形例では、１つのインク容器体１１０に対して１つの検出容器体１２０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。こうすれば、インクの消費量を２段階で検出することができる。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勿論よい。
【００５９】
また、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、振動板の振幅の違いに伴って圧電素子に発生する電圧（逆起電力）の電圧振幅の違いを検出したり、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。
【００６０】
また、上記実施例では、圧電素子を用いた検出センサ１３０によって振動板１３３の振動数の変化を検出することとしたが、圧電素子以外を用いた検出センサとしてもよい。例えば、シート部材１１２を光学的に透明な材料で形成し、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弱められたりするなど、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（もしくは電流）変化を回路基板１４０に出力すればよい。
【００６１】
また、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】
【００６２】
【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】（ａ），（ｂ）とも、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】（ａ）〜（ｃ）は、その他の変形例で、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】
【００６３】
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…インクカートリッジ、１００ｂ…インクカートリッジ、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…インク容器体、１１１，１１１ａ，
１１１ｂ…開口部、１１２，１１２ａ，１１２ｂ…シート部材、１１２ｃ…薄肉部分、１１３…流出口、１１４，１１５…凹部、１１７，１１７ａ，１１７ｂ…液体収容部、１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｄ…検出容器体、１２１…パッキン、１２２…シート部材、１２３…通孔、１２４，１２５…凸部、１３０，１３０ｂ…検出センサ、１３１…ケース体、１３２…圧電素子、１３３…振動板、１３５…スペーサ、１３６…スペーサ、１４０…回路基板、１５０，１５０ａ…空間。
【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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