(57)【要約】【課題】液体容器内の液体の量を検知する液体残量検知装置において、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共に製造コストを削減し、液体残量の検知精度を向上する。【解決手段】導電性を有するインク６を収容するインクタンク１と、このインクタンク１に収容されたインク６の量を検知するインク検知回路５とを有する液体残量検知装置であって、インクタンク１の周壁部にインク検知回路５に接続された電極装置４が接合されるゴム板１５を配設し、インク検知回路５には検知部材としてインクタンク１に配設されたゴム部材１５を貫通して内部のインク６に接触し得る電極針１７，１７，…を有する電極手段４を備え、この電極手段４の電極針１７に電圧が印加された際の所定の電極針１７間の通電状態に基づいてインクタンク１内のインク６の残量を検知可能としたものである。【選択図】  図１
2004354076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の液体を収容する液体容器と、
この液体容器に収容された液体の量を検知する液体検知手段と、
を有する液体残量検知装置であって、
上記液体容器の周壁部に、液体検知手段の検知部材を接合する接合部材を配設し、
上記液体検知手段には、検知部材として液体容器の接合部材を貫通して内部の液体に接触し得る電極針を有する電極手段を備え、
上記電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて上記液体容器内の液体の残量を検知可能としたことを特徴とする液体残量検知装置。
【請求項２】
上記液体容器の周壁部に配設された接合部材は、電極手段の電極針を刺し抜き可能な弾性部材であることを特徴とする請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項３】
上記弾性部材の外側面に、該弾性部材の所定部位を露出する蓋部材を備えたことを特徴とする請求項２記載の液体残量検知装置。
【請求項４】
上記電極手段は、水平方向を向いて並べられた二本一組の電極針が液体容器の高さ方向に複数組配設されたものであることを特徴とする請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項５】
上記電極手段は、垂直方向を向いて並べられた二本一組の電極針が各組ごとに液体容器の高さ方向に異なる長さで配設されたものであることを特徴とする請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項６】
上記垂直方向を向いて並べられた電極針は、それぞれの軸部が絶縁被膜で包被され、先端部のみが通電可能とされたことを特徴とする請求項５記載の液体残量検知装置。
【請求項７】
上記電極手段は、水平方向を向いて液体容器の高さ方向に配設された複数本の電極針と、この複数本の電極針の先端部側にて垂直方向を向いて配設された電極針とを組み合せて成るものであることを特徴とする請求項１記載の液体残量検知装置。
【請求項８】
所定の液体を収容する液体容器内の液体の量を検知する液体検知手段を有する液体残量検知装置を備え、上記液体容器を備えた液体吐出ヘッドが装置本体部に着脱可能に保持された状態で該液体容器内の液体を液体吐出ヘッドに供給して液体吐出ノズルから吐出する液体吐出装置であって、
上記液体残量検知装置は、上記液体容器の周壁部に液体検知手段の検知部材を接合する接合部材を配設し、上記液体検知手段には検知部材として液体容器の接合部材を貫通して内部の液体に接触し得る電極針を有する電極手段を備え、上記電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて上記液体容器内の液体の残量を検知可能としたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
上記液体容器は、液体吐出ヘッドに対して着脱交換可能であることを特徴とする請求項８記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
上記電極手段の電極針は、液体容器を装着した液体吐出ヘッドが装置本体部に装着された状態で接合部材を貫通し、該液体吐出ヘッドを装置本体部から取り外すときに接合部材から引き抜かれることを特徴とした請求項８記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の液体が収容された液体容器内の液体の残量を検知する液体残量検知装置に関し、詳しくは、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けたことによって、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減し、また液体残量の検知精度を向上することができる液体残量検知装置及びそれを備えた液体吐出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば記録紙などの対象物に対してヘッドチップよりインクを吐出させて、画像や文字を記録するプリンタ装置として、インクジェット方式を用いた記録装置がある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のような複数色のインクが充填されたインクタンクをインクヘッドカートリッジに装着すると、各インクタンク内に収容されたインクがそれぞれのインク供給路を経てヘッドチップに供給されるようになっている。そして、ヘッドチップに供給されたインクを、ヘッドチップに設けられた微小なインク吐出孔から吐出させて記録紙などの対象物に対して画像や文字を印刷するようになっている。
【０００３】
このようなプリンタ装置では、インクタンクが着脱可能とされており、インクタンク内のインクが消費されてインクが無くなった場合には、そのインクタンクを取り外して新しいインクタンクと交換する必要がある。そのため、このようなプリンタ装置には、インクタンク内に収容されたインクの残量を検知するインク残量検知装置が備えられていた。従来のインク残量検知装置は、インクタンクを方形に形成すると共に、その対向する内壁面に配設された導電性の金属膜と、この対向する金属膜の双方から引き出された電極を介して、前記対向する金属膜間を帯電させる電源と、この帯電された金属膜間の静電容量を測定する手段と、を備えていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、他のインク残量検知装置として、各インクタンクにインク残量検出機構を内挿し、インクタンク内に残留するインクの量に応じて、異なるレベルの検出信号を出力するものもあった。この場合には、インクタンクの内側面に複数の電極を並設して段階的にインクタンク内のインク残量のレベルを検出し、インク残量が所定レベルに達した後にヘッドチップへ出力するインク吐出信号のパルスカウントを行い、このカウント値に基づいてインクタンク内のインク残量を算出し、ユーザに対してインクタンクの交換を促すようになっていた（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１３５００１号公報
【特許文献２】
特開平９−２３４８８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載された技術において、インクタンク内のインク残量を検出する電極がインクタンクに設けられた圧入孔に圧入して取り付けられている場合には、例えばインクタンクの流通過程においてインクタンクの圧入孔からインクが漏れ出るおそれがあった。また、インクタンクの内壁面に導電性の金属膜を備えなければならず、インクタンクが消耗品であるにも関わらず、その製造コストが高くなるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された技術においては、インク吐出量が使用温度等の使用環境に応じて変化するため、パルスカウント値に基づくインク残量と実際のインク残量とにずれが生じることがあり、インクタンク内のインク残量を正確に検知することができず、ユーザに対してインクタンクの交換時期を正確に知らせることができないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けたことによって、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減し、また液体残量の検知精度を向上する液体残量検知装置及びそれを備えた液体吐出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による液体残量検知装置は、所定の液体を収容する液体容器と、この液体容器に収容された液体の量を検知する液体検知手段と、を有する液体残量検知装置であって、上記液体容器の周壁部に、液体検知手段の検知部材を接合する接合部材を配設し、上記液体検知手段には、検知部材として液体容器の接合部材を貫通して内部の液体に接触し得る電極針を有する電極手段を備え、上記電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて上記液体容器内の液体の残量を検知可能としたものである。
【００１０】
このような構成により、電極手段の電極針によって液体容器の周壁部に配設された接合部材を貫通して内部の液体に接触し、この電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて液体容器内の液体の量を検知することができる。これにより、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けることができ、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００１１】
また、本発明による液体吐出装置は、所定の液体を収容する液体容器内の液体の量を検知する液体検知手段を有する液体残量検知装置を備え、上記液体容器を備えた液体吐出ヘッドが装置本体部に着脱可能に保持された状態で該液体容器内の液体を液体吐出ヘッドに供給して液体吐出ノズルから吐出する液体吐出装置であって、上記液体残量検知装置は、上記液体容器の周壁部に液体検知手段の検知部材を接合する接合部材を配設し、上記液体検知手段には検知部材として液体容器の接合部材を貫通して内部の液体に接触し得る電極針を有する電極手段を備え、上記電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて上記液体容器内の液体の残量を検知可能としたものである。
【００１２】
このような構成により、液体容器内の液体を吐出する液体吐出ヘッドを着脱可能に保持する液体吐出装置に備えられた液体残量検知装置を、前述の手段による液体残量検知装置と同じ構成とすることにより、電極手段の電極針によって液体容器の周壁部に配設された接合部材を貫通して内部の液体に接触し、この電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて液体容器内の液体の量を検知することができる。これにより、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けることができ、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による液体残量検知装置の実施の形態を示す概略断面図である。この液体残量検知装置は、導電性を有する液体が収容された液体容器内に残留する液体の量を検知するものであって、インクタンク１と、インク供給管２と、プリントヘッド３と、電極装置４と、インク検知回路５とを備えて成る。
【００１４】
インクタンク１は、所定の液体を収容する液体容器であって、例えば樹脂材料等を射出成形してできており、箱状に形成されている。このインクタンク１は、導電性を有するインク６を内部に収容するようになっており、その底面中央部にはゴム栓８が取り付けられている。このゴム栓８は、図１に示すように、インクタンク１を後述するインク供給管２に装着したときに、インクタンク１内のインク６が漏れ出ないように塞ぐものであって、インクタンク１が装着される前の未使用の状態では孔は空けられていない。したがって、インクタンク１の流通過程において、ゴム栓８からインク６が漏れ出ることはない。
【００１５】
また、図２に示すように、インク供給管２からインクタンク１を取り外した状態のときには、ゴム栓８の弾性力によってゴム栓８に空けられた貫通孔が塞がれるようになっている。したがって、一度装着されたインクタンク１をインク供給管２から取り外したときにも、インクタンク１内に残留しているインク６がゴム栓８に空けられた貫通孔から漏れ出ることはなく、インクタンク１の取扱いにおける信頼性を向上することができる。なお、インクタンク１の着脱を何回も繰り返した場合には、ゴム栓８に空けられる貫通孔が大きくなり、そこからインク６の漏れが起こる可能性もある。そのため、ゴム栓８をインクタンク１の底面に取り付けるときに、ゴム栓８の下部側を搾り込ませる等の処理をして、インク６が漏れ難いようにすることが望ましい。
【００１６】
また、図１に示すように、インクタンク１の上面中央部には、外部連通孔９が形成されている。この外部連通孔９は、インクタンク１の外部から内部に空気１１を取り込むための通気口となるもので、インクタンク１内のインク６がインク供給管２側に流下した際に、インク６の減少量に相当する空気１１を外部から取り込むようになっている。この外部連通孔９の下部には空気導入管１０が取り付けられており、外部連通孔９から取り込まれた空気１１をインクタンク１内に導入するようになっている。
【００１７】
この空気導入管１０の中央部には、図１に示すように、例えば断面菱形のインク貯留部１２が設けられている。このインク貯留部１２は、インクタンク１内に収容されたインク６が空気導入管１０側に逆流したときに一時的に貯留しておくための空間であって、逆流したインク６が外部連通孔９から流出しない程度の大きさとされている。具体的には、図１に示すように、常温、常圧時においては、インクタンク１のインク貯留部１２内にインク６が溜められていない状態となっているが、例えば外部圧力の低下や外部温度の上昇が起きた場合には、インクタンク１内の上部に溜まっている空気が膨張し、この膨張した空気によってインク６が空気導入管１０側に押し出される。このとき、図示省略したが、押し出されたインク６は、インク貯留部１２内に一時的に溜められるので、インク６が外部連通孔９から流出することはない。
【００１８】
さらに、インクタンク１の上面には、外部連通孔９を塞ぐようにシール１４が貼られている。このシール１４は、例えばインクタンク１の流通過程において、インクタンク１内のインク６が空気導入管１０側に逆流した場合に、インク６が外部連通孔９から漏れ出ることを防止する部材であって、通気性を有し液体を通さないようになっている。なお、このシール１４は、インクタンク１をインク供給管２に装着したときに外部連通孔９を開放するために剥がされるが、上述したように、インク６が逆流した場合でもインク貯留部１２にインク６を一時的に貯留可能となっているため、使用時にはインク６が外部連通孔９から流出することはない。
【００１９】
さらにまた、図１に示すインクタンク１の周壁部、例えば図１における左側壁部には、平板状のゴム板１５が配設されている。このゴム板１５は、インクタンク１の側面を構成するものであって、図１に示すように、後述する電極装置４の電極針１７を刺し抜き可能な弾性部材でできており、未使用の状態では孔は空けられていない。したがって、インクタンク１の流通過程において、ゴム板１５からインク６が漏れ出ることはなく、インクタンク１の取扱いにおける信頼性を向上することができる。このゴム板１５は、図３に示すように、インクタンク１の側面に開けられた開口部１ａよりもわずかに大きく形成されており、矢印Ａに示すように、開口部１ａの内側に嵌め込んで固定できるようになっている。
【００２０】
そして、インクタンク１に配設されたゴム板１５の外側面には、矢印Ｂに示すように、蓋部材１６が取り付けられる。この蓋部材１６は、インクタンク１の開口部１ａに配設されたゴム板１５の所定部位を露出するように覆うもので、具体的には、図１に示す電極装置４の電極針１７の配設位置に対応する位置に貫通孔１６ａが形成されている。これにより、インクタンク１の外側面に蓋部材１６を取り付けた状態では、図４に示すように、蓋部材１６の各貫通孔１６ａからゴム板１５が露出した状態となる。
【００２１】
また、図１に示すように、このように構成されたインクタンク１は、インク供給管２によって底面のゴム栓８が貫通された状態で装着される。このインク供給管２は、インクタンク１内に収容されたインク６を、後述するプリントヘッド３側に供給するもので、長い中空円筒状に形成され、その上端には細長く先の尖った中空針１８が設けられており、インクタンク１のゴム栓８を貫通できるようになっている。
【００２２】
さらに、インク供給管２の中央部には、インク溜め部１９が設けられている。このインク溜め部１９は、インクタンク１からインク供給管２側に流下したインク６を溜めておく空間であって、その内部にはインク流路を開閉可能な弁部材２０と、この弁部材２０を上方に付勢するばね部材２１とから成るバルブ装置を備えている。これにより、弁部材２０を上下動してインク供給管２を開閉することができ、インクタンク１内のインク６がインク供給管２に流下する量を調節することができる。なお、バルブ装置は、上述したものに限らず、インク６の流下量を調節可能なものであればどのようなものでもよく、例えば薄い弾性板であるダイアフラムを備えたものでもよい。
【００２３】
さらに、図１に示すように、インク供給管２の下端部には、プリントヘッド３が設けられている。このプリントヘッド３は、インク供給管２から流下したインク６をインク流路２２内に供給し、このインク流路２２内のインク６を微細に粒子化して各ノズル２３からインク滴２４として吐出するものである。このプリントヘッド３は、図５に示すように、基板部材２５と、バリア層２６と、ノズル部材２７とを備えて成り、インク加圧室２８内のインク６を発熱抵抗体２９で加熱して気泡を発生させ、この気泡発生時のエネルギーによりインク滴２４として吐出させるようになっている。
【００２４】
この基板部材２５は、その下面に発熱抵抗体２９が析出して形成されており、この発熱抵抗体２９はロジックＩＣやドライバートランジスタ等（図示せず）によって駆動制御されるようになっている。なお、発熱抵抗体２９が形成された基板部材２５の下面が、インク加圧室２８の上面を構成している。
【００２５】
この基板部材２５の下面にはバリア層２６が形成されている。このバリア層２６は、例えば、露光硬化型のドライフィルムレジストからなるものであり、基板部材２５の発熱抵抗体２９が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより、所定の形状に形成されている。これにより、バリア層２６は各発熱抵抗体２９の周囲部を略凹状に囲むように形成される。なお、発熱抵抗体２９を囲む部分がインク加圧室２８の側面を構成している。
【００２６】
このバリア層２６の下面にはノズル部材２７が接着されている。このノズル部材２７は、インク滴２４を吐出するノズル２３が形成されたシート状の部材であり、図１に示すように、多数個のノズル２３が略直線状に並設されている。このノズル部材２７は、例えばニッケルの電鋳技術により形成されており、図５に示すように、ノズル２３の位置が発熱抵抗体２９の位置と合致するように、すなわちノズル２３が発熱抵抗体２９に対向するようにバリア層２６の下面に貼り合わされている。なお、ノズル部材２７がインク加圧室２８の下面を構成している。
【００２７】
これにより、図５に示すインク加圧室２８は、発熱抵抗体２９を囲むように、基板部材２５とバリア層２６とノズル部材２７とから構成され、図５中の右側の開口部がインク流路２２と連通するようになっている。したがって、図１に示すインクタンク１内に収容されたインク６は、インク供給管２のインク溜め部１９の内部に備えられたバルブ装置（２０，２１）を介してプリントヘッド３のインク流路２２内に供給され、図５に示すように、プリントヘッド３の各インク加圧室２８内に充填される。そして、インク加圧室２８内のインク６を発熱抵抗体２９で加熱して気泡を発生させることにより（図示省略）、ノズル２３からインク滴２４として吐出することができる。
【００２８】
さらにまた、図１に示すように、インクタンク１の左側面に配設されたゴム板１５には、電極装置４が接合されている。この電極装置４は、インクタンク１内に収容されたインクの量を検出する液体検知手段を構成するものであって、インクタンク１に配設されたゴム板１５を貫通して内部の液体に接触し得る複数本の電極針１７，１７，…を有している。
【００２９】
この電極装置４の具体的な構成は、図６に示すように、水平方向を向いて並べられた二本の電極針１７，１７を一組として、この一対の電極針１７がインクタンク１の高さ方向に例えば５組だけ配設されており、インクタンク１内に収容されたインク６の液面が低下するのを検出するようになっている。図４に示すように、インクタンク１に配設されたゴム板１５を覆う蓋部材１６には貫通孔１６ａが形成されているので、この貫通孔１６ａに図６に示す電極装置４の電極針１７を合致させ、各電極針１７でゴム板１５を貫通することができる。このとき、図１に示すように、電極装置４の電極針１７がインクタンク１内のインク６と接触するようになる。なお、電極装置４の電極針１７の本数や配列は、図６に示すものに限られず、インク残量を検知する精度等に応じて必要な本数を所定位置に配列すればよい。この電極装置４の他の構成については、図１１又は図１２を参照して後に説明する。
【００３０】
また、図６に示す電極装置４の各電極針１７の表面は、撥水性を有するように処理が施されている。例えば、電極針１７自体が撥水性を有する材料で形成されたものでもよいし、その表面に撥水処理を施してもよい。このようにするのは、各電極針１７がインク６に接触している状態から接触していない状態になった後は、できるだけ速やかに各電極針１７の表面に付着したインク６をはじくようにするためである。これにより、電極針１７がインク６に接触していないにも関わらず、インク６に接触していると誤検出されることを防止することができる。
【００３１】
さらに、各電極針１７の表面には、耐食性及び耐候性を有する表面処理が施されている。この表面処理層としては、例えば金めっきが施されている。このようにするのは、電極針１７の特性が経時劣化を起こさないようにするためである。すなわち、電極針１７に使用する金属の種類によっては、インクタンク１内のインク６と接触することで、物理的又は電気化学的な変化が生じ、電極針１７の金属がインク６内に溶出するという不具合が発生するおそれがある。また、各電極針１７が空気に触れることで表面が酸化し、電気的特性が変化して例えば電気抵抗が増大するという不具合が発生することもある。これらの不具合を防止するため、各電極針１７の表面には、耐食性及び耐候性を有する表面処理層が形成されている。
【００３２】
このように構成された電極装置４は、インクタンク１の外部から内部に向けて電極針１７を移動可能に設けられている。具体的には、図７に示すように、インクタンク１が装着される本体側には、すべり面３０に設けられた支点３１を中心に回動するレバー部材３２が設けられている。また、このレバー部材３２の途中には、電極装置４の背面に力を加える押し部材３３が連結されている。さらに、電極装置４の下面には回転部材３４が設けられ、電極装置４がすべり面３０の上面をスライドできるようになっている。これにより、支点３１を中心としてレバー部材３２を矢印Ｄに示す方向に操作すると、押し部材３３が電極装置４の背面に力を加えて、電極装置４を矢印Ｅに示す方向にスライドすることができる。逆に、レバー部材３２を矢印Ｄの反対方向に戻すと、電極装置４を矢印Ｅと反対方向にスライドすることができる。
【００３３】
そして、図１に示すように、この電極装置４の各電極針１７は、インク検知回路５に接続されている。このインク検知回路５は、電極手段４の各電極針１７に電圧が印加されたときにおける所定の電極針１７，１７間の通電状態に基づいてインクタンク１内のインク残量を検知可能な液体検知手段を構成するものであって、電極装置４を構成する一対の電極針１７，１７間における電流値又は電圧値又は抵抗値の変化に基づいてインクタンク１内のインク６の有無を検出するようになっている。
【００３４】
図８は、図１に示すインク検知回路５の具体的な構成を示す回路図で、ＤＦＦ４０と、抵抗４１と、遅延回路４２と、パルス発振器４３と、ＬＥＤドライバ４４と、ＬＥＤ４５とを備えて成る。なお、図８において、符号１７（１７ａ〜１７ｈ）は、図１に示す電極装置４の電極針を示し、各電極針１７がインクタンク１に配設されたゴム板１５を貫通している状態を示す。図８に示すように、検出電極針１７ａ〜１７ｇと各共通電極針１７ｈとは、それぞれ二本一組で一対となって垂直方向に配設されている。また、検出電極針１７ａ〜１７ｇは、それぞれ独立した配線パターンに接続され、共通電極１７ｈは一つの配線パターンに並列接続されてグラウンド（ＧＮＤ）に接地している。
【００３５】
また、インクタンク１の外側には、各検出電極針１７ａ〜１７ｇに対応してＤＦＦ４０及び抵抗４１が設けられており、各ＤＦＦ４０の入力端子Ｄとそれに対応する各抵抗４１とがそれぞれ電気的に接続されている。また、それぞれのＤＦＦ４０と抵抗４１とを接続する配線の間には、検出電極針１７ａ〜１７ｇが電気的に接続されている。このＤＦＦ４０は、各検出電極針１７ａ〜１７ｇがインク６に接触しているか否かによってインク６の有無を検出するものである。
【００３６】
なお、抵抗４１には、抵抗値の高いものが用いられる。これは、インク６の導電性と各検出電極針１７ａ〜１７ｇの表面積によっては、インク６中を流れる電流が微小になる可能性があるので、各検出電極針１７ａ〜１７ｇがインク６に接触している場合と接触していない場合とで十分な電位差が生じるようにするためである。
【００３７】
また、各抵抗４１は、遅延回路４２を介してパルス発振器４３に接続されている。さらに、パルス発振器４３からのクロックパルスが全てのＤＦＦ４０のＣＫ（クロックパルス）入力端子に入力されるように接続されている。さらにまた、各ＤＦＦ４０の出力側には、それぞれＮＯＴゲートからなるＬＥＤドライバ４４が設けられており、各ＤＦＦ４０の出力端子ＱとＬＥＤドライバ４４とが電気的に接続されている。
【００３８】
そして、各ＬＥＤドライバ４４の出力側には、それぞれＬＥＤ４５が設けられており、各ＬＥＤ４５のアノードと各ＬＥＤドライバ４４とが電気的に接続されている。このＬＥＤ４５は、ユーザに対してインク残量を告知する手段となるものであって、ユーザが目視可能な位置に設けられている。なお、ユーザにインク残量を告知する手段は、ＬＥＤ４５に限られず、どのようなものでもよい。例えば、インク残量が少なくなったときにブザーなどの音で知らせるものや、プリンタ本体部に設けられた表示部に残量表示をするもの、あるいはパソコンのモニターにメッセージを表示するものなどの様々な手法がある。
【００３９】
これにより、図８に示すインクタンク１内に収容されたインク６がインク供給管２側に流下することでインク６の液面が低下するのを、電極装置４で検出することができる。具体的には、インクタンク１内のインク６の残量を検出しようとするときにのみ、パルス発振器４３からクロックパルスを出力する。ここで、常時クロックパルスを出力し続けることで、すなわち常時電流を流し続けることでインクタンク１内のインク６残量を検出することも可能である。インク残量の検出に必要な電流量はわずかで足りるので、電流を流し続けてもインク６に与える影響は少ないからである。しかし、電流値が大きくなった場合には、インク６が電気分解を起こし、インク６の特性が変化することも考えられるので、パルス発振器４３からのクロックパルスを、インク残量の検出に必要な時間（例えば、数ミリｓｅｃ．程度）だけ出力するようにする。
【００４０】
パルス発振器４３からクロックパルスが出力されると、遅延回路４２を介して全ての抵抗４１に電圧が印加される。これにより、全ての抵抗４１の一端での電位は、ハイレベルとなる。ここで、例えば図１に示すように、インクタンク１内にインク６が十分に収容されている状態においては、全ての電極針１７がインク６に接触しているため、図８に示す抵抗４１を通って各検出電極針１７ａ〜１７ｇに流れた電流は、インクタンク１内のインク６を媒介として共通電極針１７ｈ側に流れ、グラウンド（ＧＮＤ）に接地する。これにより、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄ側の電位はローレベルとなり、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄへの入力値は「０」となる。
【００４１】
これに対し、例えば図８に示すように、インクタンク１内に収容されたインク６が消費されインク６の液面が低下している状態において、インクタンク１の上部側に配置された検出電極針１７ａ〜１７ｃはインク６に接触しておらず、下部側に配置された検出電極針１７ｄ〜１７ｇがインク６に接触しているとする。これにより、各検出電極針１７ａ〜１７ｃは開放端となり、この検出電極針１７ａ〜１７ｃに対応した共通電極針１７ｈには電流が流れなくなる。これにより、検出電極針１７ａ〜１７ｃに接続されたＤＦＦ４０の入力端子Ｄの電位は、抵抗４１に与えられた電位のままハイレベルとなるため、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄへの入力値は「１」となる。
【００４２】
このとき、インクタンク１の下部側に配置された検出電極針１７ｄ〜１７ｇはインク６に接触しているので、インク６を媒介として電流が共通電極針１７ｈ側に流れて接地し、検出電極針１７ｄ〜１７ｇに接続された各ＤＦＦ４０の入力端子Ｄへの入力値は、上述と同様に、「０」のままである。したがって、図８に示す検出電極針１７ａ〜１７ｇ及び共通電極針１７ｈがインク６に接触している場合には、それに接続されたＤＦＦ４０の入力端子Ｄに「０」が入力され、インク６に接触していない場合には、「１」が入力される。
【００４３】
また、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄに「０」又は「１」が入力された状態で、各ＤＦＦ４０のＣＫ入力端子にクロックパルスが入力されると、クロックパルスのクロック幅の時間だけ計測が行われ、入力されたクロックパルスの波形が立ち下がるタイミングで入力端子Ｄに入力された値が出力端子Ｑから出力される。なお、一旦ＣＫ入力端子にクロックパルスが入力されれば、次のクロックパルスがＣＫ入力端子に入力されるまで、入力端子Ｄの入力値が変化しても出力端子Ｑからの出力値は変化しないで維持される。
【００４４】
ここで、ＤＦＦ４０のＣＫ入力端子へのクロックパルスの入力と、抵抗４１を介したＤＦＦ４０の入力端子Ｄへの入力とのタイミングは、遅延回路４２によって調整されている。すなわち、前記の「０」又は「１」の入力値がＤＦＦ４０の入力端子Ｄに入力されている間に、ＤＦＦ４０のＣＫ入力端子から入力されたクロックパルスの波形が立ち上がるように調整されている。
【００４５】
ＤＦＦ４０の出力端子Ｑからの出力信号は、ＬＥＤドライバ４４に入力され、出力値が反転される。すなわち、出力端子Ｑからの入力値が「１」であるときは「０」に反転され、出力端子Ｑからの入力値が「０」であるときは「１」に反転される。そして、この信号がＬＥＤ４５に入力される。ＬＥＤ４５は、「０」の信号が入力されたときは消灯し、「１」の信号が入力されたときは点灯する。
【００４６】
これにより、図８に示すように、インクタンク１の上部側の検出電極針１７ａ〜１７ｃ及びそれに対応する共通電極針１７ｈがインク６に接触していない場合には、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄの入力値及び出力端子Ｑの出力値は「１」となり、ＬＥＤドライバ４４で反転されて「０」の値がＬＥＤ４５に入力し、ＬＥＤ４５は消灯となる。これに対し、インクタンク１の下部側の検出電極針１７ｄ〜１７ｇ及びそれに対応する共通電極針１７ｈがインク６に接触している場合には、ＤＦＦ４０の入力端子Ｄの入力値及び出力端子Ｑの出力値は「０」となり、ＬＥＤドライバ４４で反転されて「１」の値がＬＥＤ４５に入力し、ＬＥＤ４５は点灯する（図８では、ＬＥＤ４５が点灯している状態をハッチングで示す。）。したがって、このＬＥＤ４５の点灯表示により、ユーザはインクタンク１内のインク残量を段階的に知ることができる。
【００４７】
なお、以上の説明においては、図８に示すＤＦＦ４０の入力端子Ｄに入力された電流値の変化に基づいてインクタンク１内のインク６の有無を検出するものとして説明したが、本発明はこれに限られず、電極装置４を構成する一対の電極針１７，１７間における電圧値又は抵抗値の変化に基づいてインクタンク１内のインク６の有無を検出してインク残量を検知するものでもよい。
【００４８】
次に、このように構成された液体残量検知装置の動作について、図７を参照して説明する。まず、一点鎖線で示されたインクタンク１を、矢印Ｃに示す方向に移動してから、下方に押し込んでインク供給管２に装着する。このとき、インク供給管２の上端の中空針１８がインクタンク１のゴム栓８を貫通し、インクタンク１内のインク６にまで達する。これにより、インク供給管２の中空針１８の内部を通ってインク６が流下してくる。このとき、インクタンク１の上面にはシール１４が貼られたままの状態であり、外部連通孔９が開放されていないので、流下したインク６はインク供給管２の弁部材２０で止まり、インク溜め部１９には溜まらない。
【００４９】
次に、レバー部材３２を矢印Ｄに示す方向に操作する。これにより、レバー部材３２に連結された押し部材３３により、二点鎖線で示された電極装置４が矢印Ｅに示す方向にスライドし、各電極針１７がインクタンク１に配設されたゴム板１５に刺し込まれ、インクタンク１内のインク６と接触する。これにより、電極装置４の各電極針１７に電圧を印加すると、インクタンク１内に収容されたインク６を介して全ての電極針１７，１７間が通電した状態となる。したがって、図８に示すＬＥＤ４５が全て点灯した状態（図示省略）となり、ユーザはインクタンク１内にインクが十分に収容されていることを知ることができる。
【００５０】
このような状態で、図１に示すように、プリントヘッド３を駆動し、各ノズル２３からインク滴２４を吐出させる。これにより、インクタンク１内のインク６がインク供給管２を介してプリントヘッド３側に供給されて消費されるため、インクタンク１内のインク６の液面は徐々に低下していく。このとき、図１に示すインク検知回路５でインクタンク１内のインク６の残量を検出し、図８に示して説明したように、インクタンク１内のインク６の残量がＬＥＤ４５によって段階的に示される。
【００５１】
そして、インクタンク１内のインク６が消費されて無くなった場合には、インクタンク１を装着したときと逆の手順でインク供給管２から取り外せばよい。具体的には、図７に示すレバー部材３２を矢印Ｄと反対方向に戻すことにより、電極装置４の電極針１７がゴム板１５から引き抜かれて元の位置に戻すことができる。次に、インクタンク１を矢印Ｃと反対方向に持ち上げてインク供給管２から取り外す。このとき、図２に示して説明したように、インクタンク１を取り外したときには、ゴム栓８及びゴム板１５に空けられた貫通孔が塞がれるようになっているため、インクタンク１内にインク６が残っていた場合でも、インクタンク１内のインク６が漏れ出ることはない。したがって、インクタンク１の取扱いにおける信頼性を向上することができる。なお、ゴム板１５の外側面には蓋部材１６が備えられていることにより、電極針１７を刺し抜きしても、ゴム板１５がインクタンク１から外れることがない。
【００５２】
また、以上に説明したように、インクタンク１内のインク残量を検出するための電極装置４は、インクタンク１とは別体に設けられている。これにより、インクタンク１の内部に電極装置を備えなくてもよい。したがって、消耗品であるインクタンク１の製造コストを削減することができる。また、不要となったインクタンク１の再生利用が容易となり、資源の節約や環境汚染防止に役立てることができる。
【００５３】
なお、以上の説明においては、図１に示す電極装置４の各電極針１７に直流電流を流し、電極針１７，１７間の導通状態に基づいてインクタンク１内のインク６の残量を検出するものとして説明したが、本発明はこれに限られず、交流電流を用いてもよい。この場合には、インクタンク１内のインク６に直流電流が流れないので、インク６の特性を変化しないようにすることができる。また、導通抵抗を小さくすることができる。さらに、検出速度を早くすることもできる。そして、２値化信号を出力してインク６の有無を判定するので、デジタル的な処理を行うことができ、検出の信頼性を高めることができる。
【００５４】
図９は、本発明による液体残量検知装置に用いられるインクタンク１の他の例を示す部分拡大図で、インクタンク１にゴム板１５及び蓋部材１６′を取り付ける状態を示す。図１０は、図９に示すインクタンク１の側面図である。図９においてインクタンク１の左側面には、平板状のゴム板１５を取り付け可能に窪んだ凹部１ｂが設けられている。そして、この凹部１ｂの内部に、矢印Ａに示すように、ゴム板１５を配設して固定できるようになっている。なお、凹部１ｂの底面１ｃは、例えば０．３〜０．５ｍｍ程度の厚さに形成されており、図６に示す電極装置４の各電極針１７が貫通可能となっている。
【００５５】
このようにゴム板１５が凹部１ｂに配設されたインクタンク１の外側面には、矢印Ｂに示すように、蓋部材１６′が取り付けられる。この蓋部材１６′は、インクタンク１に配設されたゴム板１５を覆うもので、ゴム板１５よりわずかに小さい窓部１６ｂが形成されている。これにより、図１０に示すように、蓋部材１６′の窓部１６ｂからゴム板１５が露出した状態となる。この場合、図６に示す電極装置４の電極針１７の本数が増減した場合でも、その電極針１７の配設位置に対応して蓋部材１６′の形状を変更しなくてもよく、設計の自由度を確保することができる。そして、電極装置４の電極針１７の本数をさらに増やした場合には、インク残量の検知精度を向上することができる。
【００５６】
なお、図９に示すインクタンク１に配設されたゴム板１５の外側面に取り付けられた蓋部材１６′は、ゴム板１５と略同じ大きさの窓部１６ｂが形成されたものとして説明したが、本発明はこれに限られず、図９に示すインクタンク１の外側面に、図３に示す貫通孔１６ａが形成された蓋部材１６を取り付けてもよい。これとは逆に、図３に示すインクタンク１に開けられた開口部１ａに配設されたゴム板１５の外側面に、図９に示す窓部１６ｂが形成された蓋部材１６′を取り付けてもよい。
【００５７】
図１１は、本発明による液体残量検知装置を構成する電極装置４の第２の実施例を示す概略断面図である。この場合は、電極装置４は、垂直方向を向いて並べられた二本一組の電極針４６を一組として、各組（４６，４６′，４６″）ごとにインクタンク１の高さ方向に異なる長さで配設されており、インクタンク１内に収容されたインク６の液面が低下するのを検出するようになっている。具体的には、図１１における左端の電極針４６の長さが最も長く、中央の電極針４６′の長さは左端の電極針４６に次いで長く、右端の電極針４６″の長さが最も短いとする。この場合、この長さの異なる３組の電極針４６，４６′，４６″は、それぞれの軸部４６ａが絶縁被膜で包被され、先端部４６ｂのみが通電可能とされている。これにより、インクタンク１内に収容されたインク６の液面が低下するのを各電極針４６の先端部４６ｂで検出することができる。
【００５８】
すなわち、図１１に示すように、インクタンク１内にインク６が十分に収容されている状態においては、全ての電極針４６の先端部４６ｂがインク６に接触しているため、長さの異なる３組の電極針４６間においてインク６を媒介として通電した状態となる。これに対し、図示省略したが、インクタンク１内のインク６が消費され、インク６の液面が徐々に低下していく場合には、まず左端の電極針４６の先端部４６ｂがインク６に接触しなくなり、次に中央の電極針４６′の先端部４６ｂがインク６に接触しなくなり、最後に右端の電極針４６″の先端部４６ｂがインク６に接触しなくなっていく。このように、長さの異なる３組の電極針４６（４６，４６′，４６″）の先端部４６ｂが段階的にインク６に接触しなくなって各電極針４６間が通電しなくなることにより、インクタンク１内のインク６の残量を段階的に知ることができる。この場合、インクタンク１の底面に一つのゴム栓８を取り付ければよいため、インクタンク１の構造を簡略化することができる。
【００５９】
図１２は、本発明による液体残量検知装置を構成する電極装置４の第３の実施例を示す概略断面図である。この電極装置４は、水平方向を向いてインクタンク１の高さ方向に配設された例えば５本の電極針４７と、この５本の電極針４７の先端部側にて垂直方向を向いて配設された１本の電極針４８とを組み合せて成るものであり、インクタンク１内に収容されたインク６の液面が低下するのを検出するようになっている。この場合、図１２においてインクタンク１の左側面に平板状のゴム板１５が配設されると共に、インクタンク１の底面左側には他のゴム部材４９が配設される。そして、使用状態においては、インクタンク１の左側面のゴム板１５に５本の電極針４７が貫通してインク６と接触し、またインクタンク１の底面左側のゴム材４９に電極針４８が貫通してインクと接触するようになっている。
【００６０】
この実施例において、図１２に示すように、インクタンク１内にインク６が十分に収容されている状態では、全ての電極針４７がインク６に接触するようになっているため、各電極針４７と電極針４８との間においてインク６を媒介として通電した状態となる。これに対し、図示省略したが、インクタンク１内のインク６が消費され、インク６の液面が徐々に低下した場合には、インクタンク１の上部側に配置された電極針４７から段階的にインク６に接触しなくなって各電極針４７と電極針４８との間が通電しなくなる。これにより、インクタンク１内のインク６の残量を段階的に知ることができる。
【００６１】
次に、本発明による液体吐出装置について説明する。図１３は、本発明による液体残量検知装置を備えた液体吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタを示す斜視図である。このインクジェットプリンタ５０は、導電性を有するインクを、電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙などの記録媒体上にプリント画像を形成するものであって、インクを吐出するインクジェットプリントヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジという）５１と、このヘッドカートリッジ５１を装着するプリンタ本体部５２とを備え、ヘッドカートリッジ５１がプリンタ本体部５２に対して着脱交換可能となっている。なお、ヘッドカートリッジ５１の下面には、ヘッドキャップ５３が開閉可能に設けられており、ヘッドカートリッジ５１のインク吐出面を保護するようになっている。
【００６２】
プリンタ本体部５２は、記録媒体である記録紙に対して適正に印画を行わせるための記録紙搬送機構部や電気回路部、あるいは図１に示すインク検知回路５を内部に収容したものであって、その上面にはヘッドカートリッジ５１が装着されるカートリッジ装着部５４が開口されている。このカートリッジ装着部５４の後ろ側には、ヘッドカートリッジ５１を着脱するためのカートリッジ着脱機構５５が設けられており、ヘッドカートリッジ５１を固定し、または開放するようになっている。
【００６３】
また、プリンタ本体部５２の側面にはヘッドキャップ開閉機構５６が設けられており、ヘッドカートリッジ５１を矢印Ｆに示す方向に移動してカートリッジ装着部５４内に装着した状態で（図示省略）、ヘッドカートリッジ５１のヘッドキャップ５３を開閉するようになっている。さらに、プリンタ本体部５２の内部には、記録紙を給排紙するための給排紙機構５７が内蔵されている。さらにまた、プリンタ本体部５２の前面下部にはトレイ挿入口５８が設けられており、記録紙トレイ５９を装着可能とされている。なお、このトレイ挿入口５８は記録紙の排紙口も兼ねている。そして、プリンタ本体部５２の上面には、ユーザに対してインク残量を告知する表示部６０が設けられている。
【００６４】
また、ヘッドカートリッジ５１は、プリンタ本体部５２に固定された状態で記録紙面上にインクを吐出して印画を行うライン型のものであって、図１４に示すように、図１に示すと同様のインク供給管２及びプリントヘッド３を備えて成り、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクが収容された四つのインクタンク１（１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ）が着脱可能とされている。すなわち、このインクジェットプリンタ５０においては、各色のインクタンク１が消耗品として取り扱われ、交換可能となっている。
【００６５】
このヘッドカートリッジ５１は、図１４に示すように、その上面にインクタンク装着部６１が開口しており、このインクタンク装着部６１に各色のインクタンク１を装着できるようになっている。ここでは、四色のインクが収容された四つのインクタンク１（１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ）がインクタンク装着部６１内に並列して装着されるようになっている。このインクタンク装着部６１の一端面、すなわち図１４において奥側の側面には複数個の貫通孔６２が形成されており、この貫通孔６２から図６に示す電極装置４の電極針１７が突き出てくるようになっている。
【００６６】
また、このインクタンク装着部６１の一端面の上部には、係合部６３が設けられている。この係合部６３は、各インクタンク１の上面の奥側に設けられた係合段部６４と係合するものである。さらに、インクタンク装着部６１の他端面、すなわち図１４において手前側の側面には、ラッチレバー６５が設けられている。このラッチレバー６５は、各インクタンク１の手前側の側面に設けられた係止突起部６６を保持するもので、弾性変形するようになっている。
【００６７】
また、インクタンク装着部６１の底面にて略中央部には、各インクタンク１に対応してインク供給管２が設けられている。このインク供給管２は、上述したように、各インクタンク１内に収容されたインクをプリントヘッド３に供給するもので、その上端に設けられた中空針１８（図１参照）が出し入れ可能となっている。なお、図１４においては、インク供給管２内に中空針（図示省略）が収納された状態を示している。
【００６８】
さらに、インクタンク装着部６１の底面にて各インク供給管２の奥側には、識別手段６７が設けられている。この識別手段６７は、インクタンク１の種類を識別するもので、各色のインクが収容されたインクタンク１（１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ）の底面側にて、各色毎に異なる位置に設けられた識別突起６８と係合するようになっている。これにより、所定の色のインクが収容されたインクタンク１（１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ）を常に正しい装着位置に装着することができる。また、インクタンク装着部６１の底面にてインク供給管２とラッチレバー６５との間には、付勢部材６９が設けられている。この付勢部材６９は、インクタンク装着部６１の内部に装着された各インクタンク１を上向きに付勢するもので、例えば板ばねが用いられている。
【００６９】
さらにまた、ヘッドカートリッジ５１のインクタンク装着部６１の後ろ側には把手部７０が設けられている。この把手部７０は、ヘッドカートリッジ５１をプリンタ本体部５２（図１３参照）に着脱交換するときに、手で持つ部分となるものである。そして、ヘッドカートリッジ５１の下面には、ヘッドキャップ５３が開閉可能に設けられており、その内側にはクリーニングローラ７１が配設されている。このクリーニングローラ７１は、ヘッドキャップ５３が開閉する動作に伴ってプリントヘッド３のインク吐出面をクリーニングするもので、弾性を有する材料で円柱状に形成されており、ヘッドキャップ５３内の一側部にて長手方向に取り付けられている。
【００７０】
これにより、このようなヘッドカートリッジ５１のインクタンク装着部６１内に、各インクタンク１を装着することができる。すなわち、図示省略したが、まずインクタンク１を斜めに傾けて、その奥側の係合段部６４と、ヘッドカートリッジ５１のインクタンク装着部６１の係合部６３との位置を合わせて係合させ、次にインクタンク１の手前側を下方に押し込む。これにより、ヘッドカートリッジ５１のインクタンク装着部６１のラッチレバー６５が弾性変形し、インクタンク１に設けられた係止突起部６６に係止して、インクタンク１を固定することができる。
【００７１】
そして、図１３に示すように、各インクタンク１が装着された状態のヘッドカートリッジ５１を矢印Ｆの方向に移動し、プリンタ本体部５２に装着する。このとき、図７に示すように、インク供給管２の中空針１８がインクタンク１のゴム栓８を貫通し、インクタンク１からインク供給管２側にインクが流下してくる。また、図１３に示すカートリッジ着脱機構５５を立てることにより、図７に示すレバー部材３２が矢印Ｄに示す方向に操作されるようになっている。これにより、電極装置４の電極針１７がインクタンク１の外側から内部に移動し、各電極針１７がインクタンク１のゴム板１５を貫き通し、インクタンク１内に収容されたインク６と接触することができる。
【００７２】
このように構成されたインクジェットプリンタ５０は、図１〜図８に示すと同様の液体残量検知装置を備えている。これにより、図１３に示すインクヘッドカートリッジ５１に装着された各インクタンク１内のインクの残量を検知することができ、表示部６０にインク残量が表示することができる。そして、インクタンク１内のインク６が消費されて無くなった場合には、インクタンク１を装着したときと逆の手順でインクヘッドカートリッジ５１からインクタンク１を取り外せばよい。上述したように、電極装置４がインクタンク１とは別体に設けられたことによって、インクタンク１の取扱いにおける信頼性を向上することができ、消耗品であるインクタンク１の製造コストを削減することができる。また、不要となったインクタンク１の再生利用が容易となるため、資源の節約や環境汚染防止に役立てることができる。さらに、電極装置４の電極針１７の本数を増やした場合には、インク残量の検知精度を向上することができる。
【００７３】
なお、以上の説明においては、ユーザ自身がカートリッジ着脱機構５５を操作することで、電極装置４をスライドさせて電極針１７をゴム板１５に刺し抜きするものとしたが、本発明はこれに限られず、電極装置４の移動機構はどのような手段でもよい。例えば、電気的な駆動手段を用いて電極装置４の電極針１７をゴム板１５に刺し抜きするものでもよい。また、ヘッドカートリッジ５１を着脱するときに開閉される扉（図示省略）にリンク機構を設け、この扉の開閉に連動して電極装置４の各電極針１７が移動するメカニカルな方式のものでも良い。さらに、インク供給管２の上端の中空針１８についても、電極装置４の移動機構と同様に出し入れ自由な構造にしておくと、ヘッドカートリッジ５１を着脱交換する作業を安全に行うことができ、ユーザフレンドリーで好ましい。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る液体残量検知装置によれば、所定の液体を収容する液体容器に収容された液体を検知する液体検知手段に備えられた電極手段の電極針によって、液体容器の周壁部に配設された接合部材を貫通して内部の液体に接触し、この電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて液体容器内の液体の量を検知することができる。これにより、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けることができ、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００７５】
また、請求項２に係る発明によれば、上記液体容器の周壁部に配設された接合部材は、電極手段の電極針を刺し抜き可能な弾性部材である。これにより、この弾性部材に電極手段の電極針が貫通されて電極針を内部の液体に接触することができる。したがって、電極手段の電極針に電圧が印加されたときにおける所定の電極針間の通電状態に基づいて液体容器内の液体残量を検知することができる。また、未使用の状態では弾性部材に孔は空けられておらず、液体容器の流通過程に液体が漏れ出ることはない。さらに、弾性部材から電極針を引き抜いたときには、弾性部材の弾性力によって貫通孔が塞がれるため、そこから液体が漏れ出ることはなく、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上することができる。
【００７６】
さらに、請求項３に係る発明によれば、上記弾性部材の外側面に、該弾性部材の所定部位を露出する蓋部材を備えたものである。これにより、この弾性部材に対して電極針を刺し抜きしても、弾性部材が液体容器から外れないようにすることができる。
【００７７】
また、請求項４に係る発明によれば、上記電極手段は、水平方向を向いて並べられた二本一組の電極針が液体容器の高さ方向に複数組配設されたものである。これにより、液体容器内の液体の液面が低下したときには、液体容器の上部側に配設された電極針から段階的に液体に接触しなくなり、水平方向を向いて平行に並べられた各組の電極針の間で通電しなくなる。したがって、液体容器内の液体残量を段階的に検知することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００７８】
さらに、請求項５に係る発明によれば、上記電極手段は、垂直方向を向いて並べられた二本一組の電極針が各組ごとに液体容器の高さ方向に異なる長さで配設されたものでもよい。これにより、液体容器内の液体の液面が低下したときには、長い電極針の組から段階的に液体に接触しなくなり、各組の電極針の間で通電しなくなる。したがって、液体容器内の液体残量を段階的に検知することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００７９】
ここで、請求項６に係る発明によれば、上記垂直方向を向いて並べられた電極針は、それぞれの軸部が絶縁被膜で包被され、先端部のみが通電可能とされたものである。これにより、各電極針の先端部でのみ液体の有無を検知することができる。
【００８０】
さらにまた、請求項７に係る発明によれば、上記電極手段は、水平方向を向いて液体容器の高さ方向に配設された複数本の電極針と、この複数本の電極針の先端部側にて垂直方向を向いて配設された電極針とを組み合せたものでもよい。これにより、液体容器内の液体の液面が低下したときには、液体容器の上部側に配設された電極針から段階的に液体に接触しなくなり、その電極針の先端部側にて垂直方向を向いて配設された電極針との間で通電しなくなる。したがって、液体容器内の液体残量を段階的に検知することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００８１】
また、請求項８に係る液体吐出装置によれば、液体容器内の液体を吐出する液体吐出ヘッドを着脱可能に保持する液体吐出装置に備えられた液体残量検知装置を、前述の液体残量検知装置と同じ構成とすることにより、液体容器に収容された液体を検知する液体検知手段に備えられた電極手段の電極針によって、液体容器の周壁部に配設された接合部材を貫通して内部の液体に接触し、この電極手段の電極針に電圧が印加された際の所定の電極針間の通電状態に基づいて液体容器内の液体の量を検知することができる。これにより、液体容器内の液体残量を検知するために用いられる電極手段を液体容器とは別体に設けることができ、液体容器の取扱いにおける信頼性を向上すると共にその製造コストを削減することができる。また、電極装置の電極針の本数を増やすことで、液体残量の検知精度を向上することができる。
【００８２】
さらに、請求項９に係る発明によれば、上記液体容器は、液体吐出ヘッドに対して着脱交換可能である。これにより、液体容器内の液体が消費されて無くなった場合には液体容器を液体吐出ヘッドから取り外し、液体が充填された新しい液体容器と交換することができる。
【００８３】
そして、請求項１０に係る発明によれば、上記電極手段の電極針は、液体容器を装着した液体吐出ヘッドが装置本体部に装着された状態で接合部材を貫通し、該液体吐出ヘッドを装置本体部から取り外すときに接合部材から引き抜かれるようになっている。これにより、液体容器の着脱交換作業を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体残量検知装置の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すインクタンクをインク供給管から取り外した状態を示す断面図である。
【図３】図２に示すインクタンクにゴム部材及び蓋部材を取り付ける状態を示す説明図である。
【図４】図２に示すインクタンクの側面図である。
【図５】図１の符号Ｇに示すプリントヘッドの拡大断面図である。
【図６】図１に示す電極装置の構成を示す斜視図である。
【図７】図１に示す電極装置の移動機構を示す説明図である。
【図８】図１に示すインク検知回路の具体的な構成示す回路図である。
【図９】図１に示すインクタンクの他の例を示す部分拡大図であり、インクタンクにゴム部材及び蓋部材を取り付ける状態を示す。
【図１０】図９に示すインクタンクの側面図である。
【図１１】電極装置の第２の実施例を示す概略断面図である。
【図１２】電極装置の第３の実施例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明による液体残量検知装置が適用されたインクジェットプリンタを示す斜視図であり、プリンタ本体部にヘッドカートリッジが装着される状態を示す。
【図１４】図１３に示すヘッドカートリッジを示す斜視図であり、このヘッドカートリッジにインクタンクが装着される状態を示す。
【符号の説明】
１…インクタンク
２…インク供給管
３…プリントヘッド
４…電極装置
５…インク検知回路
６…インク
８…ゴム栓
９…外部連通孔
１０…空気導入管
１２…インク貯留部
１４…シール
１５，４９…ゴム部材
１６，１６′…蓋部材
１７，４６，４７，４８…電極針
１８…中空針
１９…インク溜め部
２０…弁部材
２１…ばね部材
２２…インク流路
２３…ノズル
２４…インク滴
３０…すべり面
３１…支点
３２…レバー部材
３３…押し部材
３４…回転部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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