JP2006327111A - 容器及び液体残量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクの静電容量を安定して測定することが可能な容器及び液体残量検出装置を提供する。
【解決手段】 インク容器２０は、筐体２４内にインクを貯留するインク袋２３と、インク袋２３を挟むように配置された二つの電極２１，２２とが設けられて構成されている。二つの電極２１，２２は、支持棒３１〜３４が長孔４１〜４４にそれぞれ案内される。これにより、インク袋２３内の液体の増減にかかわらず互いに略平行に移動する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体残量検出機構を備えた容器、この容器を用いた液体残量検出装置に関する。

従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。

液体噴射装置の代表例であるインクジェット記録装置においては、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と加圧されたインクをインク滴として射出するノズル開口とを有するインクジェット記録ヘッドが、キャリッジに搭載されており、インク容器内のインクが流路を介して記録ヘッドに供給され続けることにより、印刷を継続可能に構成されている。

インクジェット記録装置は、インク容器内のインクの残量を何らかの方法で把握し、インク残量が減って残りわずかとなったら、ユーザにインク交換時期であることをランプの明滅や音を発することにより通知するよう構成されている。インク残量の把握方法としては、ソフトウェアによるヘッドの駆動パルスのカウント、光学式センサを用いたもの等様々なものがあるが、一つの方法としてインク容器内のインクの静電容量を測定し、静電容量の変化を基に残量を検出する方法が知られている。

特許文献１に開示のインクジェット記録装置は、インク収容袋を挟むように内壁面に固定された２つの電極を備えたインク容器を備えている。このインクジェット記録装置は、記録装置内部に設けられた残量検知回路によって２つの電極間の静電容量を測定する。本インクジェット記録装置によれば、インクの減少とともに、電極間に存在する空気の割合がインクの割合に対して増加するため、電極間の全体の誘電率が低下し静電容量も減少する。したがって、静電容量の減少を残量検知回路により測定し、静電容量が所定値以下となったことをトリガーとしてインクエンドやインクニアエンドを検出することができる。

また、特許文献２は、アルミニウム薄膜層を有する３層の複合プラスチック薄膜により形成されたインク収納袋を備えたインク残量検出装置を開示している。本インク残量検出装置は、この複合プラスチック薄膜を上下に張り合わせてインク袋を形成している。そして、各プラスチック薄膜内部のアルミニウム薄膜層を電極として用いることにより、インクを挟み込むコンデンサーを構成している。本インク残量検出装置では、インクの減少に伴い電極間距離が小さくなるので静電容量が増加する。この静電容量の増加を測定し、所定値以上となったとき警告を出すように構成されている。

また、特許文献３は、インク収容袋を挟むように内壁面に固定された２つの電極を備えたインク容器を開示している。本文献の場合でも、インクの減少とともに、電極間に存在する空気の割合がインクの割合に対して増加するため、電極間の全体の誘電率が低下し静電容量も減少する。したがって、静電容量の減少を残量検知回路により測定し、静電容量が所定値以下となったことをトリガーとしてインクエンドやインクニアエンドを検出することができる。

特開昭５９−７５１２２号公報 特開昭５７−３４９９０号公報 特開平９−３３３１５号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献３に開示されたインク容器では、２つの電極がインク容器の内壁面に固定されているため、電極間には必然的に空気層が含まれる。電極間に誘電率の小さい空気が存在すると、検出される静電容量の値がインクのみの場合と比べて基本的に小さくなる。この状態で、さらにインクが減少すると、静電容量がさらに減少し、インクエンド近傍では静電容量の変化量が極めて小さくなり、検出が難しい。また、静電容量の変化を確実に検出する場合には、精度の高い高価な検出器及び検出回路が必要となり、コスト的に不利である。

また、特許文献２に開示されたインク残量検出装置では、可撓性を有するインク袋自体を電極としている。したがって、インクの減少に伴い、電極間同士を略平行に保つことが難しく、電極間の距離が場所毎の異なってしまう。したがって、静電容量を安定して測定することが難しく、インクエンド・インクニアエンドの正確な判断が難しい。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、静電容量を安定して測定することが可能な容器及び液体残量検出装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１） 液体を収容する液体収容部材と、
前記液体収容部材を挟むように配置された二つの電極と、
前記二つの電極のそれぞれの少なくとも一部を、前記液体収容部材内の液体の増減に伴い略平行な状態を保ちながら変位させる電極保持手段と、を備えたことを特徴とする容器。
（２） 前記液体収容部材は、可撓性を有することを特徴とする（１）に記載の容器。
（３） 前記二つの電極は、それぞれ不撓性を有する金属板であることを特徴とする（１）または２に記載の容器。
（４） 前記二つの電極は、前記液体収容部材に固着されていることを特徴とする（１）〜（３）の何れか一項に記載の容器。
（５） 前記液体収容部材は、少なくとも導電層を備え、該導電層が電極を構成し、前記導電層の撓みを防止する不撓性の補強部材が固着されていることを特徴とする（１）または２に記載の容器。
（６） 前記液体収容部材を収容する筐体と、
前記筐体に対して摺動可能に取り付けられ、前記電極または補強部材に固着された二つの第１の支持棒を備え、
前記電極保持手段は、前記筐体と前記支持棒により構成されることを特徴とする（１）〜（５）の何れか一つに記載の容器。
（７） 前記筐体には、前記第１の支持棒の一方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の一方を所定の方向に変位可能とする二つの第１の長孔と、前記第１の支持棒の他方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の他方を前記所定の方向に変位可能とする二つの第２の長孔とが形成されており、
各支持棒が前記第１の長孔及び前記第２の長孔のそれぞれに案内されることにより、前記電極同士を略平行に保ちながら少なくとも一方の電極を変位させることを特徴とする（６）に記載の容器。
（８） 前記電極の一方は、前記二つの第１の支持棒に固着されており、前記電極の他方は、前記筐体に対して固定されており、
前記二つの第１の支持棒は、前記液体収容部材内の液体の増減に応じて、前記電極の一方を前記電極の他方に対し略平行に移動させることを特徴とする（７）に記載の容器。
（９） 前記電極の一方は、前記二つの支持棒に固着されており、前記電極の他方は、前記第１の長孔及び第２の長孔にそれぞれ案内される二つの第２の支持棒に対して固着されており、
前記二つの第１の支持棒及び前記二つの第２の支持棒は、前記液体収容部材内の液体の増減に応じて、前記電極の一方及び前記電極の他方を互いに略平行に移動させることを特徴とする（７）に記載の容器。
（１０） 前記液体収容部材を収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、それぞれ前記二つの電極を挟み込むように固着された二つの補強部材と、
前記補強部材間を接続する二つの支持棒と、を備え、
前記支持棒のそれぞれは、中央部において互いに交差するように接続され、一端が前記補強部材の一方に回転可能に支持され、他端が前記補強部材に設けられた長孔にスライド可能に挿入されていることを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の容器。
（１１） 前記長孔の開口部の長手方向は、前記電極と平行であることを特徴とする（１０）に記載の容器。
（１２） 底面に貫通孔を有し、前記液体収容部材を収容する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記電極に固着された補強部材と、
前記補強部材から突設され、前記筐体に形成された貫通孔に挿入される平行移動支持棒と、を備えたことを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の容器。
（１３） 前記液体は、インクであることを特徴とする（１）〜（１２）の何れか一項に記載の容器。
（１４） （１）〜（１３）の何れか一項に記載の容器と、
前記二つの電極間の静電容量を測定することにより、前記液体収容部材内の液体残量を検出する液体検出手段と、を備えたことを特徴とする液体残量検出装置。
（１５） （１４）に記載の液体残量検出装置を備えた記録装置。

本発明によれば、容器は、二つの電極のそれぞれの少なくとも一部を、液体収容部材内の液体の増減に伴い略平行な状態を保ちながら変位させる電極保持手段を備えている。したがって、液体の増減を電極間の静電容量を基に測定する場合、電極の表面部位毎に電極間距離がばらつくことなく常に一定に保つことができ、電極間を略平行に保つことができる。したがって、最も単純な略平行平板コンデンサーを仮定して検出される静電容量からインク残量を正確に算出することが可能となる。

また、本発明によれば、液体収容部材は可撓性を有している場合であっても、電極保持手段により電極間が略平行に保たれれば、検出される静電容量からインク残量を正確に算出することが可能となる。

また、本発明によれば、二つの電極はそれぞれ不撓性を有する金属板であるので、電極自身の剛性により、電極の形状が常に一定に保たれる。したがって、電極保持手段により電極の表面部位毎に電極間距離がばらつくことなく常に一定に保たれれば、電極間を略平行に保つことができ、最も単純な略平行平板コンデンサーを仮定して検出される静電容量からインク残量を正確に算出することが可能となる。

また、本発明によれば、二つの電極は、前記液体収容部材に固着されているので、電極間に空気層が介在しない。したがって、検出される静電容量の大きさが空気層が存在する場合に比べて大きくすることができ、ノイズ等の影響を受けにくい微少なインク量の増減を検出しやすくなる。

また、本発明によれば、液体収容部材は少なくとも導電層を備え、該導電層が電極を構成し、前記導電層の撓みを防止する不撓性の補強部材が固着されているように構成することも可能である。本構成によれば、例え導電層自身が撓みやすくても補強部材により補強されるので、電極自身が不撓性を有する場合と同様に電極の形状を一定に保つことができる。したがって、電極保持手段により電極の表面部位毎に電極間距離がばらつくことなく常に一定に保たれれば、電極間を略平行に保つことができ、最も単純な略平行平板コンデンサーを仮定して検出される静電容量からインク残量を正確に算出することが可能となる。

また、本発明によれば、電極保持手段は、前記液体収容部材を収容する筐体と、この筐体に対して摺動可能に取り付けられ、電極または補強部材に固着された二つの第１の支持棒により構成することができる。

具体的には、例えば、筐体には、前記第１の支持棒の一方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の一方を所定の方向に変位可能とする二つの第１の長孔と、前記第１の支持棒の他方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の他方を前記所定の方向に変位可能とする二つの第２の長孔とが形成されており、各支持棒が前記第１の長孔及び前記第２の長孔のそれぞれに案内されることにより、前記電極同士を略平行に保ちながら少なくとも一方の電極を変位させるように構成することにより、電極間距離の電極の表面部位毎のばらつきを抑制し、電極間を略平行に保持し続けることができる。

また、２つの電極は、一つが筐体に固定され、もう一つが固定された電極に対して電極間距離が電極の表面部位毎にばらつかず一定に保ち続けられた状態で略平行移動するように構成してもよい。また、２つの電極双方が互いに略平行移動するように構成されていてもよい。

また、二つの電極を挟み込むように固着された二つの補強部材と、補強部材間を接続する二つの支持棒と、を設け、支持棒のそれぞれを中央部において互いに交差するように接続するとともに、これら支持棒の一端を前記補強部材の一方に回転可能に支持し、他端を補強部材に設けられた長孔にスライド可能に挿入する構成によっても、インク残量にかかわらず電極間の平行を維持し続けることができる。

また、底面に貫通孔を有する筐体を用い、この筐体内に電極に固着された補強部材を配し、前記筐体の貫通孔に補強部材から突設された平行移動支持棒を挿入する構成によっても、インク残量にかかわらず電極間の平行を維持し続けることができる。

以下、本発明に係る容器及び液体残量検出装置の実施形態について、インクジェット記録装置を例に挙げて説明する。

図１は、インクジェット記録装置の構成を概略的に示す模式図である。
図１に示すインクジェット記録装置１０は、加圧ポンプ１１によってインク容器２０の内部空間２０Ａに空気が送り込まれ、この空気により内部空間２０Ａに配置されたインク袋（インク収容部材）２３内のインク（ここでは、液体インク）が押し出されて、インクジェットヘッド１５に供給される。インクジェットヘッド１５は、印刷制御部１２から供給される駆動パルスに応じて駆動される、例えば圧電方式のインクジェットヘッドであり、駆動パルスに応じて、インク滴Ｉを用紙Ｐ上に吐出して、用紙Ｐ上に文字や画像等を記録する。

インクジェット記録装置１０は、インク容器２０内のインク残量を検出するインク残量検出部１３を有している。このインク残量検出部１３は、インク容器２０に設けられた２つの電極板２１，２２を介して電極板２１，２２間の静電容量を検出する。そして、静電容量が所定値となったときに主制御部１４に指示を出し、主制御部は図示せぬランプやスピーカーを介して光や音を発して、ユーザにインクエンドまたはインクニアエンドを警告する。なお、主制御部１４は、加圧ポンプ１１，印刷制御部１２，インク残量検出部１３等インクジェット記録装置１０の各部を制御する中央制御部であり、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラム（ファームウェア）をＣＰＵがＲＡＭ等を介して実行することにより構成されている。

次に、本発明に係るインク容器の第１実施形態について図２〜図５を参照しながら説明する。

図２は、本実施形態のインク容器を示す斜視図であり、図３は、図２の断面図であり、図４は、インク供給口ユニットを示す図３の一部拡大断面図である。
図２及び図３に示すように、インク容器２０は、上面が開口した略矩形の筐体２４と、筐体２４の開口を覆うように取り付けられたカバー２５（図２では図示省略）とを備えている。筐体２４及びカバー２５は、例えばアクリル、硬質塩化ビニール、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂、その他硬質樹脂等によりそれぞれ構成されている。

この筐体２４とカバー２５とにより囲まれる内部空間２０Ａ内には、可撓性のインク袋２３が配置されており、インク袋２３内にインクが貯留されている。インク袋２３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニール、ポリ塩化日に利電等のフィルまたは箔の単層材や、ラミネート材で構成されている。インク袋２３は、内部に貯留されたインクを変質させない素材からなり、また外気の侵入やインク漏れを起こさない程度の封止強度を備えている。

インク袋２３の一端には、インク供給チューブ１８と連通する中空のインク供給針部材１９が差し込まれるインク供給口ユニット２６が取り付けられている。このインク供給口ユニット２６は、図４に示すように、中空のインク供給口部材２６ａと、インク供給口部材の一端を覆うように配置され、インク供給口部材２６ａ内にインク供給針部材１９の供給針１９ａが差し込まれる開口２６ｆを有するキャップ部材２６ｂと、インク供給口部材２６ａ内部に、供給針１９ａの挿入に応じて変位自在に設けられた弁体２６ｃと、弁体２６ｃを付勢するバネ部材２６ｄと、を備えている。インク容器２０がインクジェット記録装置１０の所定位置に取り付けられると、外部からインク供給口ユニット２６の開口２６ｆにインク供給針部材１９の供給針１９ａが差し込まれる。供給針１９ａが挿入されると、供給針１９ａの先端は弁体２６ｃに当接し、弁体２６ｃを挿入方向に沿って移動させることにより、インク袋２３とインク供給針部材１９が連通する。この状態で、圧力ポンプ１１の駆動により内部空間２０ａに空気が流入すると、インク袋２３を介して内部のインクが加圧され、インクはインク供給チューブ１８を介してインクジェットヘッド１５に供給される。

インク袋２３の上面２３ａ及び下面２３ｂには、それぞれ前出の電極２１，２２がインク袋２３を挟むように固着されている。この２つの電極２１，２２は、それぞれ不撓性の金属平板により形成されており、いわゆる略平行平板コンデンサーを構成している。本実施形態では、この電極２１，２２とインクジェット記録装置１０に設けられたインク残量検出部１３とにより、液体残量検出装置が構成されている。インク残量検出部１３は、これら電極２１，２２間の静電容量を測定することにより、インク袋２３内のインク残量を把握する。

測定された静電容量からインク残量を正確に算出するためには、インク残量が実質的に静電容量のみの関数となっていることが好ましい。インク残量が実質的に静電容量のみの関数となるためには、電極２１，２２間が常に略平行となっており、インクの減少に伴い電極２１，２２間の距離が縮まるにつれて大きくなる静電容量からそのままインク残量が求められるようにしておくことが好ましい。本実施形態では、この電極２１，２２間を略平行に保つために、電極保持手段を備えている。以下、この電極保持手段について説明する。

インク袋３１の上面２３ａに固着された電極２１上には、電極２１を筐体２４に支持するための支持棒３１，３２が設けられている。

支持棒３１は、電極２１の一端部２１ａ近傍に固着されている。支持棒３１の一端部３１ａは、筐体２４の側壁２４ａに形成された長孔４１に挿入されており、一方支持棒３１の他端部３１ｂは、筐体２４の側壁２４ａに対向する側壁２４ｂに形成された長孔４２に挿入されている。

長孔４１，４２は、互いに対向配置されており、支持棒３１は、長孔４１，４２に差し込まれることにより、支持棒３１の長手方向が電極２１に対して筐体２４の幅方向（中空ニードル３０の挿入方向と垂直でかつカバー２０に略平行な方向）に略平行となるように取り付けられる。また、長孔４１，４２は、その長手方向がそれぞれ上下方向（中空ニードル３０の挿入方向と垂直でかつカバー２０に垂直な方向）に延出しており、さらに支持棒３１の外径とほぼ同じ寸法の幅を有しているため、長孔４１，４２の内面に沿って支持棒３１の一端部３１ａ及び他端部３１ｂを案内することにより、差し込まれた支持棒３１を上下方向のみに摺動可能に保持している。

一方、支持棒３２は、支持棒３１と略略平行となるように、支持棒３１と距離を開けて電極２１の他端部２１ｂ近傍に固着されている。支持棒３２の一端部３２ａは、筐体２４の側壁２４ａに長孔４１と距離を置いて形成された長孔４３に挿入されており、一方支持棒３２の他端部３２ｂは、筐体２４の側壁２４ａに対向する側壁２４ｂに長孔４２と距離を置いて形成された長孔４４に挿入されている。

長孔４３，４４は、互いに対向配置されており、支持棒３２は、長孔４３，４４に差し込まれることにより、支持棒３２の長手方向が電極２１に対して筐体２４の幅方向に略平行となるように取り付けられる。また、長孔４３，４４は、その長手方向がそれぞれ上下方向に延出しており、さらに支持棒３２の外径とほぼ同じ寸法の幅を有しているため、長孔４３，４４の内面に沿って支持棒３２の一端部３２ａ及び他端部３２ｂを案内することにより、差し込まれた支持棒３２を上下方向のみに摺動可能に保持している。

このように電極２１上には支持棒３１，３２が固着しており、各支持棒３１，３２は上下方向のみに摺動するように構成されている。電極２１は金属平板であり、不撓性を有しているため自身が撓んだり伸び縮みしたりすることはない。したがって、各支持棒３１，３２は、電極２１により自由度が一つ奪われ、電極２１とともに一体的に上下移動することしか許容されない。したがって、電極２１は、支持棒３１，３２とともに常に初期状態に対して略平行移動し、初期状態に対して傾くことはない。

同様に、インク袋３１の上面２３ａに固着された電極２２上には、電極２２を筐体２４に支持するための支持棒３３，３４が設けられている。

支持棒３３は、電極２２の一端部２２ａ近傍に固着されている。支持棒３３の一端部は、長孔４１に挿入されており、一方支持棒３３の他端部３３ｂは、長孔４２に挿入されている。

支持棒３３は、長孔４１，４２に差し込まれることにより、支持棒３１の長手方向が電極２１に対して筐体２４の幅方向に略平行となるように、すなわち支持棒３１と略平行となるように取り付けられる。支持棒３１の場合と同様に、長孔４１，４２は、その長手方向がそれぞれ上下方向に延出しており、さらに支持棒３３の外径とほぼ同じ寸法の幅を有しているため、長孔４１，４２の内面に沿って支持棒３３の一端部及び他端部３１ｂを案内することにより、差し込まれた支持棒３３を上下方向のみに摺動可能に保持している。

一方、支持棒３４は、支持棒３３と略略平行となるように、支持棒３３と距離を開けて電極２２の他端部２２ｂ近傍に固着されている。支持棒３４の一端部は、長孔４３に挿入されており、一方支持棒３４の他端部３４ｂは、長孔４４に挿入されている。

支持棒３４は、長孔４３，４４に差し込まれることにより、支持棒３４の長手方向が電極２１に対して筐体２４の幅方向に略平行となるように、すなわち支持棒３２と略平行となるように取り付けられる。また、支持棒３２の場合と同様に、長孔４３，４４は、その長手方向がそれぞれ上下方向に延出しており、さらに支持棒３４の外径とほぼ同じ寸法の幅を有しているため、長孔４３，４４の内面に沿って支持棒３４の一端部及び他端部３４ｂを案内することにより、差し込まれた支持棒３４を上下方向のみに摺動可能に保持している。

このように、電極２２上には支持棒３３，３４が固着しており、各支持棒３３，３４は上下方向のみに摺動するように構成されている。電極２２は、電極２１同様に金属平板であり、不撓性を有しているため自身が撓んだり、伸び縮みしたりすることはない。したがって、各支持棒３３，３４は電極２２により自由度が一つ奪われ、電極２２とともに一体的に上下移動することしか許容されない。したがって、電極２２は、支持棒３３，３４とともに常に初期状態に対して略平行移動し、初期状態に対して傾くことはない。

本実施形態では、電極２１と電極２２は、初期状態において互いに略平行となるように取り付けられている。したがって、電極２１と電極２２は、たとえインクが印刷やクリーニング等により消費され、インク袋２３内のインクが減少した場合であっても、図５に示すように常に互いに略平行を保った状態で上下に変位する。

したがって、本実施形態のインク容器２０によれば、電極２１，２２間が常に略平行となっているため、電極２１，２２間の略平行状態が確保されているかどうかを考える必要が無く、実質的にインク残量が電極２１，２２間距離に反比例する静電容量のみの関数となっていると考えてよい。したがって、予めインク残量と静電容量との関係をテーブル等にまとめてインク残量検出部１３が参照できるようにしておくことにより、測定された静電容量からインク残量を正確に算出することができる。

また、本実施形態のインク容器２０によれば、インク袋２３内のインクが増減しても電極２１，２２間に空気層が存在する状態で静電容量を測定することがないため、検出される静電容量の値が極端に小さくなる状態を避けることができる。したがって、静電容量の検出時に、検出される値がノイズ等による影響を受けづらくなり、安定して精度の高いインク残量検出を実行させることが可能となる。

なお、支持棒３１〜３４は、電極２１，２２と一体的に動くほかないが、長孔の方向には自由度が存在するため、例えば支持棒３１と支持棒３２の一端部３１ａ，３２ａの高さ位置が、他端部３１ｂ，３２ｂの高さ位置よりも一体的に上下することは許容されてしまう。このような場合には、電極２１，２２との間の略平行関係が崩れてしまうため好ましくない。したがって、図６に示すように、各支持棒３１〜３４の端部には、長孔４１〜４４の幅よりも大きな径を有するフランジ３１ｃ（〜３４ｃ）が側壁２４ａ，２４ｂの外壁面に接するように設けられていることが好ましい。このようなフランジ３１ｃ（〜３４ｃ）を備えていれば、長孔の方向に存在した自由度が失われ、例えば支持棒３１と支持棒３２の一端部３１ａ，３２ａの高さ位置が、他端部３１ｂ，３２ｂの高さ位置よりも上下することは禁止される。これにより、より一層高い精度で正確にインク残量を算出することができる。

なお、上記実施形態では、電極２１，電極２２の双方が変位可能であるとして説明を行ったが、これに限られることはなく、電極２１，２２の一方のみが変位するように構成してもよい。

（第２実施形態）
図７〜８は、本発明に係るインク容器の第２実施形態を示す図であり、電極２１のみを変位させるように構成した場合を示している。
本実施形態に挙げるインク容器５０では、電極２２は、図８に示すように、筐体２４の底面２４ｄ上に固着されており、この電極２２条にインク袋２３が固着された構成となっている。なお、電極２１及び電極２１を支持案内する支持棒３１，３２と長孔４１〜４４の位置関係は、図２〜４に挙げた例と同様であり、電極２１と電極２２は、初期状態において互いに略平行となるように取り付けられている。

このように電極２１，電極２２のうち一方のみが変位する場合であっても、電極２１と電極２２が、初期状態において互いに略平行となるように取り付けられていれば、たとえインクが印刷やクリーニング等により消費され、インク袋２３内のインクが減少した場合であっても、図９に示すように常に互いに略平行を保った状態で上下に変位する。

したがって、本実施形態のインク容器５０によれば、電極２１，２２間が常に略平行となっているため、電極２１，２２間の略平行状態が確保されているかどうかを考える必要が無く、実質的にインク残量が電極２１，２２間距離に反比例する静電容量のみの関数となっていると考えてよい。したがって、予めインク残量と静電容量との関係をテーブル等にまとめてインク残量検出部１３が参照できるようにしておくことにより、測定された静電容量からインク残量を正確に算出することができる。

また、第１及び第２の実施形態では、電極２１，２２が不撓性の金属平板からなるとして説明したが、電極間の略平行が保たれる限りにおいて、必ずしも電極自身が不撓性を有している必要はない。

（第３実施形態）
図１０は、本発明に係るインク容器の第３実施形態を示す断面図である。図１０に示すインク容器６０は、インク袋２３がそれぞれ３層構造を有する複合樹脂薄膜２３Ａ，２３Ｂを上下に張り合わせて両薄膜２３Ａ，２３Ｂ間にインクを貯留するように構成されている。

複合樹脂薄膜２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ絶縁性樹脂膜７１，７３の間にアルミニウム薄膜等の導電性膜７２が積層されて構成されている。本実施形態では、この導電性薄膜７２が電極としての役割を果たす。複合樹脂薄膜２３Ａの端部７６は、複合樹脂薄膜２３Ｂの端部７７よりも長めに形成されており、

複合樹脂薄膜２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ可撓性を有しているため、電極たる導電性膜７２もそのままではインクの増減に伴い変形し、電極間を略平行に保つことができない。そのため、複合樹脂薄膜２３Ａ，２３Ｂの外表面には平板形状を有する不撓性の補強部材６１，６２がそれぞれ固着されており、この補強部材６１，６２がそれぞれ支持棒３１，３２及び支持棒３３，３４に固着されている。支持棒３１，３２及び支持棒３３，３４の筐体２４に対する取付可動構造は、前出の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、補強部材６１，６２が支持棒３１〜３４を介して互いに略平行に変位するように構成されているので、少なくとも補強部材６１，６２に固着された部位については、電極たる導電性薄膜７２同士を略平行に保持し続けることが可能である。この補強部材６１，６２により略平行に保たれる部位が、複合樹脂薄膜２３Ａ，２３Ｂの表面積の大部分を占める場合には、先の実施形態とほぼ同様に、静電容量に応じてインク残量を算出することが可能となる。

また、本実施形態によれば、複合樹脂薄膜２３Ａの表面積分に電極が配置されているので、静電容量の絶対値が大きくなる。したがって、静電容量の検出時に、検出される値がノイズ等による影響を受けづらくなり、安定して精度の高いインク残量検出を実行させることが可能となる。

（第４実施形態）
図１１は、本発明に係るインク容器の第４実施形態を示す斜視図であり、図１２及び図１３は、それぞれ図１１の断面図である。
本実施形態のインク容器８０では、電極２１，２２は、インク袋２３を挟み込むようにそれぞれの一面がインク袋２３に固着され、そして他面がそれぞれ電極２１，２２を支持する補強部材８１，８２に固着されている。

補強部材８１は、電極２１の上面側に固着された不撓性の板状部材である。補強部材８１には、補強部材８１の側面には、開口部の長手方向が電極２１，２２と平行であるとともに、幅方向（紙面に垂直な方向）に貫通した長孔８１ａが形成されている。補強部材８１は、インク袋２３の内部インク量に応じて電極２１とともに上下に変位可能に構成されている。

一方、補強部材８２は、電極２２の下面側に固着された板状部材である。この補強部材８２は、筐体２４の底面２４ａ上に固定されており、筐体２４に対して電極２２の位置を固定するように構成されている。

本実施形態では、電極２１と電極２２の間を平行に保つ電極保持手段として、インク袋２３の両側面に電極保持機構８６，８６が設けられている。

図１２に示すように、電極保持機構８６、８６のそれぞれは、それぞれの長手方向中央部においてピボット軸８５により相対的に回転可能に固定された二つの平行移動支持棒８３，８４を備えている。

平行移動支持棒８３の一端には、平行移動支持棒８３に回転可能に取り付けられるとともに、補強部材８２に対して平行移動支持棒８３を回転可能に支持する支持軸８３ｂが設けられている。そして、平行移動支持棒８３の他端には、平行移動支持棒８３に回転可能に取り付けられるとともに、補強部材８１に形成された長孔８１ａに挿入されるスライド軸８３ａが設けられている。スライド軸８３ａは、長孔８１ａに挿入されることにより補強部材８１に対して回転可能に軸支され、かつ長孔８１ａ内を長孔長手方向沿ってスライド可能に支持されている。本実施形態では、支持軸８３ｂからピボット軸８５までの距離とスライド軸８３ａからピボット軸８５までの距離は、同一である。

また、平行移動支持棒８４の一端には、平行移動支持棒８４に回転可能に取り付けられるとともに、補強部材８１に対して平行移動支持棒８４を回転可能に支持する支持軸８４ｂが設けられている。そして、平行移動支持棒８４の他端には、平行移動支持棒８４に回転可能に取り付けられるとともに、補強部材８２に形成された長孔８２ａに挿入されるスライド軸８４ａが設けられている。スライド軸８４ａは、長孔８２ａに挿入されることにより補強部材８２に対して回転可能に軸支され、かつ長孔８２ａ内を長孔長手方向沿ってスライド可能に支持されている。このような状態で、平行移動支持棒８３，８４は、互いに交差する形でピボット軸８５を介して接続されている。本実施形態では、支持軸８４ｂからピボット軸８５までの距離とスライド軸８４ａからピボット軸８５までの距離は同一であり、この距離は、支持軸８３ｂからピボット軸８５までの距離とスライド軸８３ａからピボット軸８５までの距離とも同一である。

本実施形態では、電極保持機構８６，８６は、初期状態において補強部材８１と補強部材８２とが、すなわち電極２１，２２が平行となるように組み付けられている。このような状態で、インク袋２３内のインクが消費されて、インク袋２３内のインク量が減少すると、平行移動支持棒８３，８４は、支持軸８３ｂ，８４ｂを軸として回転変位し、かつスライド軸８３ａ，８４ａが長孔８１ａ，８１ｂに沿ってスライド変位し、ピボット軸８５を軸として相対変位する（図１３参照）。本実施形態では、このような変位では、図１２及び図１３に示すように、補強部材８１と補強部材８２との間は、すなわち電極２１，２２間は、インク残量にかかわらず常に平行に維持される。

したがって、本実施形態のインク容器８０によれば、電極２１，２２間が常に略平行となっているため、電極２１，２２間の略平行状態が確保されているかどうかを考える必要が無く、実質的にインク残量が電極２１，２２間距離に反比例する静電容量のみの関数となっていると考えてよい。したがって、予めインク残量と静電容量との関係をテーブル等にまとめてインク残量検出部１３が参照できるようにしておくことにより、測定された静電容量からインク残量を正確に算出することができる。

なお、上記説明では、電極２１，２２が補強部材８１，８２に保持されているとしたが、これに限られず、電極２１，２２が例えば金属板等で構成され、不撓性を有している場合には、補強部材８１，８２を取り除き、電極２１，２２を電極保持機構８６，８６により直接保持するように構成してもよい。
また、電極２１，２２は、図１０に示すように、導電性薄膜から構成され、インク袋自体が直接補強部材８１，８２に保持されていてもよい。
また、電極２２は、補強部材８２に固定されているとして説明したが、これに限られず、例えば筐体２４に直接固定されており、筐体２４の側壁に平行移動支持棒８３の他端と平行移動支持帽８４の一端が支持されるように構成されていてもよい。

（第５実施形態）
図１４は、本発明に係るインク容器の第４実施形態を示す斜視図であり、図１５及び図１６は、それぞれ図１４の断面図である。
図１４及び図１５に示すように、本実施形態のインク容器９０では、電極２１は、一面がインク袋２３に固着されており、そして他面が電極２１を支持する補強部材９１に固着されている。一方、電極２２は、一面が電極２１とインク袋２３を挟み込むようにインク袋２３に固着されており、筐体２４Ａの底面２４Ａａ上に固着されている。

補強部材９１は、略矩形形状を有する不撓性の平板部材であり、電極２１が固着された面の四隅近傍にはそれぞれ平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄが筐体２４Ａの底面２４Ａａから垂直に突設されている。この平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄは、筐体２４Ａの底面２４Ａａに形成された貫通孔９３ａ〜９３ｄにそれぞれ挿入されている。貫通孔９３ａ〜９３ｄの周囲には、貫通孔９３ａ〜９３ｄを貫通する平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄをそれぞれ支持する環状の補強部材９４ａ〜９４ｄが設けられている。平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄは、それぞれ貫通孔９３ａ〜９３ｄ及び補強部材９４ａ〜９４ｄの内面に沿ってガイドされながら、筐体２４Ａの底面２４Ａａに垂直な方向にスライド可能である。

本実施形態では、初期状態において補強部材９１は、電極２１，２２が平行となるように筐体２４Ａに組み付けられている。このような状態で、インク袋２３内のインクが消費されて、インク袋２３内のインク量が減少すると、平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄは、貫通孔９３ａ〜９３ｄ及び補強部材９４ａ〜９４ｄの内面に沿って下方に移動する（図１６参照）。本実施形態では、平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄは、四つの貫通孔９３ａ〜９３ｄ及び補強部材９４ａ〜９４ｄに案内されるため、初期状態に対して傾くことなく、平行移動する。したがって、図１５及び図１６に示すように、補強部材９１と底面２４Ａａとの間、すなわち電極２１，２２間は、インク残量にかかわらず常に平行に維持される。

したがって、本実施形態のインク容器９０によれば、電極２１，２２間が常に略平行となっているため、電極２１，２２間の略平行状態が確保されているかどうかを考える必要が無く、実質的にインク残量が電極２１，２２間距離に反比例する静電容量のみの関数となっていると考えてよい。したがって、予めインク残量と静電容量との関係をテーブル等にまとめてインク残量検出部１３が参照できるようにしておくことにより、測定された静電容量からインク残量を正確に算出することができる。

なお、本実施形態では、４つの平行移動支持棒９２ａ〜９２ｄを示したが、平行移動支持棒を案内する案内面をある程度確保すれば、少なくとも一つの平行移動支持棒が設けられていれば、電極間の平行状態を確保することは可能である。がたつき等の問題を考慮すると、少なくとも３つの平行移動支持棒が設けられていることが好ましい。

なお、以上の説明では、インクジェット記録装置に適用されるインクを収容するインク容器を例に挙げて説明を行ったが、これにかぎられることはなく、液体を収容する各種容器の残量検出を行うにあたり、同様の手法により、残量検出を実行することができる。

また、上記説明では、加圧型のインク容器を例に挙げて説明を行ったが、これに限られることはなく、インクジェットヘッドとインク容器間の圧力差を利用してインクを供給する静水圧方式の場合であっても適用可能である。

インクジェット記録装置の構成を概略的に示す模式図である。 本発明に係るインク容器の一実施形態を示す斜視図である。 図２の断面図である。 インク供給口部材の詳細を示す断面図である。 図３の状態からインク残量が減った状態を示す断面図である。 本発明に係るインク容器の好ましい形態を示す図である。 本発明に係るインク容器の第２実施形態を示す斜視図である。 図７のVII−VII断面図である。 図８の状態からインク残量が減った状態を示す断面図である。 本発明に係るインク容器の第３実施形態を示す断面図である。 本発明に係るインク容器の第４実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るインク容器の第４実施形態を示す断面図である。 図１２の状態からインク残量が減った状態を示す断面図である。 本発明に係るインク容器の第５実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るインク容器の第５実施形態を示す断面図である。 図１５の状態からインク残量が減った状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１１ 加圧ポンプ
１２ 印刷制御部
１３ インク残量検出部
１４ 主制御部
１５ インクジェットヘッド
１８ インク供給チューブ
２０，５０，６０ インク容器
２１，２２ 電極
２３ インク袋
２３Ａ，２３Ｂ 複合樹脂薄膜
２４ 筐体
２５ カバー
２６ 口金部材
２７ 可撓栓
３１，３２，３３，３４ 支持棒
４１，４２，４３，４４ ８１ａ，８２ａ 長孔
６１，６２，８１，８２，９１ 補強部材
７１，７３ 絶縁性樹脂薄膜
７２ 導電性薄膜

Claims (15)

1. 液体を収容する液体収容部材と、
   前記液体収容部材を挟むように配置された二つの電極と、
   前記二つの電極のそれぞれの少なくとも一部を、前記液体収容部材内の液体の増減に伴い略平行な状態を保ちながら変位させる電極保持手段と、を備えたことを特徴とする容器。
2. 前記液体収容部材は、可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
3. 前記二つの電極は、それぞれ不撓性を有する金属板であることを特徴とする請求項１または２に記載の容器。
4. 前記二つの電極は、前記液体収容部材に固着されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の容器。
5. 前記液体収容部材は、少なくとも導電層を備え、該導電層が電極を構成し、前記導電層の撓みを防止する不撓性の補強部材が固着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の容器。
6. 前記液体収容部材を収容する筐体と、
   前記筐体に対して摺動可能に取り付けられ、前記電極または補強部材に固着された二つの第１の支持棒を備え、
   前記電極保持手段は、前記筐体と前記支持棒により構成されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の容器。
7. 前記筐体には、前記第１の支持棒の一方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の一方を所定の方向に変位可能とする二つの第１の長孔と、前記第１の支持棒の他方の一端側と他端側を案内して前記第１の支持棒の他方を前記所定の方向に変位可能とする二つの第２の長孔とが形成されており、
   各支持棒が前記第１の長孔及び前記第２の長孔のそれぞれに案内されることにより、前記電極同士を略平行に保ちながら少なくとも一方の電極を変位させることを特徴とする請求項６に記載の容器。
8. 前記電極の一方は、前記二つの第１の支持棒に固着されており、前記電極の他方は、前記筐体に対して固定されており、
   前記二つの第１の支持棒は、前記液体収容部材内の液体の増減に応じて、前記電極の一方を前記電極の他方に対し略平行に移動させることを特徴とする請求項７に記載の容器。
9. 前記電極の一方は、前記二つの第１の支持棒に固着されており、前記電極の他方は、前記第１の長孔及び第２の長孔にそれぞれ案内される二つの第２の支持棒に対して固着されており、
   前記二つの第１の支持棒及び前記二つの第２の支持棒は、前記液体収容部材内の液体の増減に応じて、前記電極の一方及び前記電極の他方を互いに略平行に移動させることを特徴とする請求項７に記載の容器。
10. 前記液体収容部材を収容する筐体と、
    前記筐体内に設けられ、それぞれ前記二つの電極を挟み込むように固着された二つの補強部材と、
    前記補強部材間を接続する二つの支持棒と、を備え、
    前記支持棒のそれぞれは、中央部において互いに交差するように接続され、一端が前記補強部材の一方に回転可能に支持され、他端が前記補強部材に設けられた長孔にスライド可能に挿入されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の容器。
11. 前記長孔の開口部の長手方向は、前記電極と平行であることを特徴とする請求項１０に記載の容器。
12. 底面に貫通孔を有し、前記液体収容部材を収容する筐体と、
    前記筐体内に設けられ、前記電極に固着された補強部材と、
    前記補強部材から突設され、前記筐体に形成された貫通孔に挿入される平行移動支持棒と、を備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の容器。
13. 前記液体は、インクであることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の容器。
14. 請求項１〜１３の何れか一項に記載の容器と、
    前記二つの電極間の静電容量を測定することにより、前記液体収容部材内の液体残量を検出する液体検出手段と、を備えたことを特徴とする液体残量検出装置。
15. 請求項１４に記載の液体残量検出装置を備えた記録装置。
    
    

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