JP3982151B2 - 液体容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体容器内の液体の消費状態を検出する液体センサを有する液体容器に関し、より詳しくは、インクジェット記録装置において、記録ヘッドへ液体を供給する液体容器内の液体の消費状態を検知する液体センサを有する液体容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、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ノズル開口からインク滴として吐出するノズル開口とを備えたインクジェット記録ヘッドをキャリッジに搭載する。インクジェット記録装置は、インクタンクのインクを流路を介して記録ヘッドに供給しながら印刷を継続可能に構成されている。インクタンクは、インクが消費された時点で、ユーザが簡単に交換できるように着脱可能なカートリッジとして構成されている。
【０００３】
従来、インクカートリッジのインク消費の管理方法として、記録ヘッドでのインク滴の吐出数やメンテナンスにより吸引されたインク量をソフトウエアにより積算してインク消費を計算により管理する方法と、インクカートリッジに液面検出用の電極を取付けることにより、実際にインクが所定量消費された時点を管理する方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ソフトウェアによりインク滴の吐出数やインク量を積算してインク消費を計算上で管理する方法は、ユーザサイドでの印刷形態等により誤差が生じたり、また同一カートリッジの再装着時には大きな誤差が生じるという問題がある。また、使用環境により、例えば室温が極端な高低、あるいはインクカートリッジの開封後の経過時間などによってインクカートリッジ内の圧力やインクの粘度が変化して、計算上のインク消費量と実際の消費量との間に無視できない誤差が生じてしまうという問題もあった。
【０００５】
一方、電極によりインクが消費された時点を管理する方法は、インクの実量を検出できるため、インク残量を高い信頼性で管理できる。しかしながら、インクの液面の検出をインクの導電性に頼るので、検出可能なインクの種類が限定されたり、また電極のシール構造が複雑化する問題がある。また、電極の材料として通常は導電性が良く耐腐食性も高い貴金属を使用するので、インクカートリッジの製造コストがかさむという問題もあった。さらに、２本の電極を装着する必要があるため、製造工程が多くなり結果として製造コストがかさんでしまうという問題もあった。
【０００６】
また、圧電装置によりインクカートリッジのインクエンドを検出する方法がある。圧電装置によりインクエンドを検出する方法の場合、インクカートリッジが記録ヘッドとともに走査するオンキャリッジ型のインクジェット記録装置においては、インクカートリッジも記録ヘッドとともに走査するため、インクカートリッジが印字時の走査等により振動し、インクが波打ち、気泡が生ずる場合がある。従って、圧電装置によりインクエンドを検出する方法では、インクカートリッジ内のインクが少ない場合であっても、インクが波打ち圧電装置に誤ってインクが付着した場合には、圧電装置がインクエンドを検出すべきところをインクカートリッジ内にインクがまだ充分にあると誤って検出してしまう虞がある。また、気泡が圧電装置に付着した場合には、インクカートリッジ内にインクが満たされているにもかかわらず、インクが無いと、誤って検出する虞がある。
【０００７】
さらに、従来のインクカートリッジ内のインクエンドの状態を検出するためには、インクカートリッジにおいて圧電装置を配備する位置の設計上の自由度が限定されるという問題がある。例えば、インクの液面に対して下方にある壁に圧電装置を配備すれば、圧電装置はインクエンドを検出できる。一方で、インクの液面に対して上方にある壁に圧電装置を配備すれば、圧電装置はインクエンドを検出できない。
【０００８】
そこで本発明は、液体残量を正確に検出でき、かつ複雑なシール構造を不要とした液体容器を提供することを目的とする。
【０００９】
また、液体容器内の液体が波打ち、または泡立つことを防止することを目的とする。
【００１０】
さらに、液体容器内の液体が波打ち、泡立った場合に圧電装置が正確に液面の検出をし、液体の消費量を正確に検出できる液体容器を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、液体容器が傾斜したり倒れたりした場合であっても、圧電装置に誤って気体が触れることが無く、圧電装置が液体の消費量を正確に検出できる液体容器を提供することを目的とする。
【００１２】
さらに圧電装置が液体容器の液体の液面の上方に配備される場合であっても、液体容器内の液体が消費されたことを検出することができる液体容器を提供することを目的とする。
【００１３】
さらに、圧電装置を取り付けるときの位置等において高い精度を必要としない、即ち、圧電装置を配備する位置の設計上の自由度が大きい液体容器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明に従った液体容器の第１の形態によると、液体容器は、液体を収容し、かつ液体の液面に対して上方にある頂壁を有する容器と、液体を容器の外部へ供給する液体供給口と、容器内の液体の消費状態を検出する液体センサと、容器内において互いに液体が連通するように少なくとも二つの液体収容室を仕切る第１隔壁とを備え、少なくとも二つの液体収容室は、大気と連通する通気側液体収容室と、多孔質部材及び液体センサが配備される検出側液体収容室と、を含み、少なくとも二つの液体収容室を互いに連通させる連通口が隔壁の下方に形成されており、外部に液体を供給する液体供給口が通気側液体収容室と連通するように形成されており、液体センサは、頂壁に配される。
【００１５】
容器は、検出側液体収容室の内壁から延び、検出側液体収容室内を、互いに液体が連通するように少なくとも二つの検出側液体収容小室に仕切る第２隔壁を有し、液体センサは、それぞれの前記検出側液体収容小室に配備されてもよい。
【００１６】
多孔質部材は、少なくとも二つの検出側液体収容小室のそれぞれに配備されていてもよい。多孔質部材は、少なくとも二つの検出側液体収容小室のうち、容量の最も小さい検出側液体収容小室に配備されていてもよい。また、好適には、多孔質部材は、少なくとも二つの検出側液体収容小室のうち、通気孔から最も遠い検出側液体収容小室に配備される。
【００１７】
検出側液体収容室の容量は、通気側液体収容室の容量の半分またはそれより小さい。好適には、検出側液体収容室の頂壁には気泡を捕らえる凹部が形成されている。
【００１８】
液体センサは、容器の内方に開口して液体を保持するキャビティを有してもよい。
【００１９】
好適には、多孔質部材の液体センサから遠方の圧縮率を、液体センサ近傍の圧縮率よりも高くしてもよい。この場合、異なる圧縮率の多孔質部材は一体で構成されても、別部材で構成しても良い。
【００２０】
好適には、液体センサは振動を生ずる振動部を有する圧電装置であり、振動部が振動を発生した後、振動部に残留する残留振動によって逆起電力を発生し、この逆起電力に基づいて液体の消費状態を検出する。
【００２１】
好適には、液体容器は、インク滴を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に装着され、容器内の液体を記録ヘッドへ供給する。
【００２２】
本発明の液体容器の実施例によれば、インクカートリッジが印字時の走査等により振動した場合であっても、隔壁によって、インクが液体センサ付近において波打ち、気泡が生ずることを防止する。また、通気側インク収容室に気泡が生じたとしても、隔壁は通気側インク収容室と検出側インク収容室とを隔てる。従って、隔壁は、気泡が液体センサに接近し、接触するのを防止する。
【００２３】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用される液体容器の実施例として、単色、例えばブラックインク用のインクカートリッジの一実施形態の断面図である。図１のインクカートリッジは、上記に説明した方法のうちの、振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数を検出して液体容器内の液面の位置や液体の有無を検出する方法に基づいている。振動を発生する手段としてアクチュエータ１０６が用いられている。インクＫを収容し、かつインクＫの液面に対して上方にある頂壁１０３０を有する容器１と、インクＫを容器１の外部へ供給するインク供給口２と、容器１内のインクの消費状態を検出するアクチュエータ１０６と、容器１内において互いにインクＫが連通するように少なくとも二つのインク収容室１２３ａ、１２３ｂに仕切る第１隔壁１９３ａと、を備える。
【００２５】
少なくとも二つのインク収容室は、大気と連通する通気側インク収容室１２３ａと、緩衝部材として、多孔質部材１０００が配備されかつ頂壁１０３０にアクチュエータ１０６が配備される検出側インク収容室１２３ｂと、を含む。尚、多孔質部材１０００に変えてフィルタなどの目の粗い緩衝部材を使用してもよい。
【００２６】
大気と連通する通気側インク収容室１２３ａには、頂壁１０３０に通気孔２ｃが配備される。通気孔２ｃは、図１８の実施例のように逆止弁を使用すればよい。ただし、通気孔２ｃは、図１８の逆止弁に限定しない。インクが消費され容器１内の気圧が低下すると、通気孔２ｃによって容器１の外部から通気側インク収容室１２３ａへ空気が導入され、容器１内が過度に負圧になるのを防止する。よって、インクが消費されるにしたがって通気側インク収容室１２３ａには、通気孔２ｃを介して空気が導入され、インクの液面が低下する。一方、隔壁１９３ａと頂壁１０３０および側壁（図示せず）との間は、液密に結合される。よって、インクが消費された場合でも、インクの液面が隔壁１９３ａの下端１９３ａａに達するまでは容器１のうち検出側インク収容室１２３ｂには、インクが多孔質部材１０００に充分に吸収された状態で満たされている。インクの消費が進み、インクの液面が隔壁１９３ａの下端１９３ａａに到達したときに、検出側インク収容室１２３ｂに気体が侵入する。それによって、検出側インク収容室１２３ｂにおいて多孔質部材１０００に吸収されていたインクがインク供給口２の側へ流出し、アクチュエータ１０６周辺は、インクから大気へ変更する。それによって、アクチュエータ１０６は、インクカートリッジ内がインクエンドであることを検出することができる。従って、本実施例によれば、インクエンドであるインクの液面のレベルを決定するのは、下端１９３ａａである。また、頂壁１０３０に対する隔壁１９３ａの位置によって検出側インク収容室１２３ｂの容量が決定される。従って、頂壁１０３０に対する隔壁１９３ａの位置および下端１９３ａａのインクの液面に対して垂直の方向の高さによって、インクエンドを検出するときに容器１内に残存するインクの量を設定できる。
【００２７】
隔壁が配備されていない、もしくは、アクチュエータ１０６の周辺に緩衝部材がない場合には、インクカートリッジが記録ヘッドとともに走査するオンキャリッジ型のインクジェット記録装置においては、インクカートリッジも記録ヘッドとともに走査するため、インクカートリッジが印字時の走査等により振動し、インクが波打ち、気泡が生ずる場合がある。それによって、容器1内のインクが少ない場合であっても、インクが波打ちアクチュエータ１０６に誤ってインクが付着した場合には、アクチュエータ１０６がインクエンドを検出すべきところを容器１内にインクがまだ充分にあると誤って検出してしまう虞がある。また、気泡がアクチュエータ１０６に付着した場合には、容器１内にインクが満たされているにもかかわらず、インクが無いと、誤って検出する虞がある。
【００２８】
しかし、本発明の液体容器の実施例によれば、インクカートリッジが印字時の走査等により振動した場合であっても、隔壁によって、インクが圧電装置付近において波打つことを防止する。インクが圧電装置付近において波打つことを防止することによって、気泡が生ずることを防止する。また、通気側インク収容室に気泡が生じたとしても、隔壁は通気側インク収容室と検出側インク収容室とを隔てる。従って、隔壁は、気泡がアクチュエータ１０６に接近し、接触するのを防止する。
【００２９】
また、多孔質部材１０００が、アクチュエータ１０６と通気側インク収容室１２３ａとの間に介在するように検出側インク収容室１２３ｂに配備される。従って、通気側インク収容室１２３ａ内で発生した気泡が誤って検出側インク収容室１２３ｂに侵入しようとする場合であっても、多孔質部材１０００がアクチュエータ１０６に気泡が接近するのを防止できる。
【００３０】
さらに、多孔質部材１０００が、検出側インク収容室１２３ｂ内に配備されているため、インクカートリッジの振動によって検出側インク収容室１２３ｂ内のインクが波打つことがない。従って、アクチュエータ１０６は、容器１内のインクの消費状態を正確にかつ安定して検出することができる。
【００３１】
検出側インク収容室１２３ｂの容量は、通気側インク収容室１２３ａの容量の半分またはそれより小さいことが好ましい。しかし、検出側インク収容室１２３ｂには、インクを保持するような毛細管力は作用しない程度の幅を有することが望ましい。
【００３２】
本発明に従った液体容器の実施例としてのインクカートリッジにおいて、隔壁の大きさ、厚さ、形、柔軟性および材料に限定は無い。したがって、隔壁は、さらに大きくしてもよく、小さくしてもよい。また、隔壁は、さらに厚くしてもよく、薄くしてもよい。また、隔壁は、正方形でもよく、長方形でもよい。また、隔壁は、鋼質な材料から形成してもよく、柔軟な材料から形成してもよい。例えば、プラスチック、テフロン、ナイロン、ポリプロピレン、ＰＥＴなどがある。好ましくは、隔壁は、気体および液体を通過させない材料である。また、好ましくは、容器と隔壁とは、一体的に成形できるように同じ材料から形成される。それによって、インクカートリッジの製造行程が短縮化される。
【００３３】
また、本発明に従った液体容器の実施例としてのインクカートリッジにおいて、多孔質部材の大きさ、厚さ、形、柔軟性および材料にも限定は無い。したがって、多孔質部材は、比較的に大きくしてもよく、小さくしてもよい。また、多孔質部材は、比較的に厚くしてもよく、薄くしてもよい。また、多孔質部材は、立方体でもよく、直方体でもよい。
【００３４】
また、多孔質部材に含まれる孔形についても限定は無い。従って、例えば、球形の孔を含む多孔質部材について、多孔質部材の負圧または毛細管力を強めるためには孔径を小さくすればよい。逆に、多孔質部材の負圧または毛細管力弱めるためには孔径を大きくすればよい。好適には、多孔質部材は、スポンジ等の柔軟な材料から形成する。また、多孔質部材の孔径は、多孔質部材がアクチュエータ１０６に形成されるキャビティ（図１９参照）からインクを吸収し、インク供給口（図１参照）へインクを導くように、所定の径に設定することが好ましい。
【００３５】
図１の実施例においては、多孔質部材１０００は、直方体の形状であって、検出側インク収容室１２３ｂ内において、頂壁１０３０に配備されるアクチュエータ１０６の近傍から、インクカートリッジのインクの液面に対して下方にある底壁１ａまで詰められている。
【００３６】
インク供給口２にはパッキン４及び弁体６が設けられている。図３に示すように、パッキン４は記録ヘッド３１に連通するインク供給針３２と液密に係合する。弁体６は、バネ５によってパッキン４に対して弾接されている。インク供給針３２が挿入されると、弁体６はインク供給針３２に押されてインク流路を開放し、容器１内のインクがインク供給口２およびインク供給針３２を介して記録ヘッド３１へ供給される。容器１の上壁の上には、インクカートリッジ内のインクに関する情報を格納した半導体記憶手段７が装着されている。
【００３７】
図２は、複数種類のインクを収容するインクカートリッジの外部から観察した斜視図を示す。図２は、容器１の壁のうち、インクの液面に対して上方にある頂壁１０３８の側からの斜視図である。容器８は、３つのインク室９、１０及び１１に分割される。それぞれのインク室には、インク供給口１２、１３及び１４が形成されている。それぞれのインク室９、１０及び１１の頂壁１０３８には、アクチュエータ１５、１６および１７が、容器８に配設された貫通孔（図示せず）を介して各インク室内に収容されているインクに接触できるように取付けられている。さらに、それぞれのインク室９、１０及び１１の内部には、図１の実施例によるインクカートリッジと同様に、隔壁および多孔質部材（図示せず）が配備されている。各インク室９、１０及び１１に設けられた隔壁は、各インク室９、１０及び１１を通気側インク収容室（図示せず）と検出側インク収容室（図示せず）とに隔てる。多孔質部材は、検出側インク収容室内に配備される。それによって、多孔質部材は、検出側インク収容室内のインクの波打ちを防止し、気泡がアクチュエータ１０６に接近することを防止する。
【００３８】
図４は、本発明が適用される液体容器の実施例としてのインクカートリッジのさらに他の実施形態の断面図である。本実施例におけるインクカートリッジは、インクＫの液面に対して上方にある頂壁１０３０を有する。アクチュエータ１０６は頂壁１０３０に配設された貫通孔１ｃを介してインクＫと接触できるように配備される。第１隔壁１９３ｃは、頂壁１０３０からインクＫの液面に対して下方へ延びている。さらに、本実施例では、検出側インク収容室１２３ｂ内の頂壁１０３０から延びて、検出側インク収容室１２３ｂ内を、互いにインクＫが連通するように二つの検出側インク収容小室１１２３ａ、１１２３ｂに仕切る第２隔壁１９３ｄを有している。アクチュエータ１０６は、検出側インク収容小室１１２３ａ、１１２３ｂのそれぞれの頂壁１０３０に配備されている。
【００３９】
また、多孔質部材１００２および多孔質部材１００３が、それぞれ検出側インク収容小室１１２３ａおよび検出側インク収容小室１１２３ｂ内に配備される。
【００４０】
さらに、容器１は、検出側インク収容室１２３ｂ内を、三つ以上の検出側インク収容小室に仕切るように複数の第２隔壁を設けてもよい。三つ以上の検出側インク収容小室のそれぞれの容量は、容器１の壁のうち、互いに対向する少なくとも二つの側壁のうち一方の側壁から他方の側壁に向かうにしたがって、徐々に変化させてもよい。好ましくは、検出側インク収容小室のそれぞれの容量は、通気孔１２８に比較的近い検出側インク収容小室から通気孔１２８に比較的遠い検出側インク収容小室へ向かって次第に小さくすることが好ましい。
【００４１】
従って、図４の実施例においては、検出側インク収容室１２３ｂの容量は、通気側インク収容室１２３ａの容量よりも小さく設計する。また、好ましくは、検出側インク収容小室１１２３ｂの容量は、検出側インク収容小室１１２３ａの容量よりも小さく設計する。
【００４２】
気体は通気孔１２８から導入されるので、通気孔１２８に近い通気側インク収容室１２３ａから通気孔１２８ら遠い検出側インク収容小室１１２３ｂへとインクが消費される。従って、通気孔１２８に最も近い通気側インク収容室１２３ａのインクが消費されている間、検出側インク収容室１２３ｂにはインクが満たされている。次に、通気側インク収容室１２３ａのインクの液面が第１隔壁１９３ｃの下端１９３ｃｃに達すると、空気が検出側インク収容小室１１２３ａに侵入し、検出側インク収容小室１１２３ａのインクが消費され始める。このとき、検出側インク収容小室１１２３ｂには、インクが満たされている。さらに、検出側インク収容小室１１２３ａのインクの液面が第２隔壁１９３ｄの下端１９３ｄｄに達すると、空気が検出側インク収容小室１１２３ｂに侵入し、検出側インク収容小室１１２３ｂのインクが消費され始める。通気孔１２８に近い通気側インク収容室１２３ａから遠い検出側インク収容小室１１２３ｂへと順番にインクが消費される。
【００４３】
アクチュエータ１０６がそれぞれの検出側インク収容小室１１２３ａ、１１２３ｂの頂壁１０３０に配置されているので、アクチュエータ１０６はインク量の減少を段階的に検出することができる。また、検出側インク収容室１２３ｂの容量は、通気側インク収容室１２３ａの容量よりも小さい。更に、検出側インク収容小室１１２３ａ、１１２３ｂの容量が、通気孔１２８に近い検出側インク収容小室１１２３ａから通気孔１２８から遠い検出側インク収容小室１１２３ｂへと徐々に小さくなっているので、アクチュエータ１０６が、インク量の減少を検出する時間的な間隔が徐々に小さくなり、インクエンドに近づくほど頻度を高く検出することができる。
【００４４】
図５は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの他の実施形態を示す。図５のインクカートリッジ１８０Ａは、容器１９４のうち、インクの液面に対して上方にある頂壁１９４ｃから下方に延びる隔壁２１２ａを有する。隔壁２１２ａによって、容器１９４内は、通気側インク収容室２１３ａおよび検出側インク収容室２１３ｂに隔てられる。隔壁２１２ａの下端２１２ａａと容器１９４の底壁１９４ａとは所定の間隔が空けられている。それによって、通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとは連通している。
【００４５】
また、通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとの間の連通口を塞ぐように緩衝部材１００５ａが配備される。ただし、緩衝部材１００５ａは、連通口を塞ぐ場合には表面に多数の孔が存在するフィルタ状のものであってもよい。また、緩衝部材１００５ａは多孔質部材であってもよい。従って、通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとは緩衝部材１００５ａを介して連通している。緩衝部材１００５ａは、多孔質であるため通常、液体および気体を通過させる。しかし、緩衝部材１００５ａは、液体を毛細管力によって保持するとほぼ気密の状態になる。よって、緩衝部材１００５ａは、気泡の通過を抑制することができる。従って、通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとが緩衝部材１００５ａを介して連通することによって、通気側インク収容室２１３ａ内で発生した気泡が検出側インク収容室２１３ｂ内に侵入し、アクチュエータ１０６に付着することを防止する。通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとのそれぞれにおいて、容器１９４の頂壁１９４ｃにはアクチュエータ１０６が装着されている。検出側インク収容室２１３ｂの容量は、通気側インク収容室２１３ａの容量より小さい。本実施例によるインクカートリッジでは、検出側インク収容室２１３ｂの容量は、通気側インク収容室２１３ａの容量の半分より小さい。
【００４６】
検出側インク収容室２１３ｂの頂壁１９４ｃには、インクカートリッジ１８０Ａに入る気泡を捕らえる凹部であるバッファ２１４ａが形成される。図５において、バッファ２１４ａは、容器１９４の頂壁１９４ｃから上方へ張出した凹部として形成される。検出側インク収容室２１３ｂにインクが満たされているときに誤って気泡が検出側インク収容室２１３ｂに侵入したときに、バッファ２１４ａは、その気泡を捕獲する。それによって、アクチュエータ１０６に気泡が付着するのを防止する。従って、アクチュエータ１０６がインクが有るのにもかかわらず、インクが無いと誤って検出することを防止する。さらに、隔壁２１２ａの長さを変更することによって、アクチュエータ１０６がインクエンドを検出するインクの液面の水位を変えることができる。さらに、隔壁２１２ａと側壁１９４ｂとの間隔の幅を変更することによって、アクチュエータ１０６がインクエンドを検出した後に残存する所定のインク量を変えることができる。
【００４７】
図６は、図５のインクカートリッジ１８０Ａの検出側インク収容室２１３ｂに多孔質部材１００５ｂが充填されている実施例としてインクカートリッジ１８０Ｂを示す。多孔質部材１００５ｂは、検出側インク収容室２１３ｂ内の頂壁１９４ｃから底壁１９４ａまでを充填するように設置される。多孔質部材１００５ｂは、アクチュエータ１０６と接触する。インクカートリッジが倒れたときや、キャリッジ上での往復運動中に、空気が検出側インク収容室２１３ｂ内に侵入する場合がある。侵入した空気がアクチュエータ１０６の誤作動を引き起こす可能性がある。しかし、多孔質部材１００５ｂが、空気を捕らえてアクチュエータ１０６に空気が触れるのを防ぐことができる。また、多孔質部材１００５ｂはインクを保持するのでインクカートリッジが揺れることにより、インクがアクチュエータ１０６に付着し、アクチュエータ１０６がインク無しをインク有りと誤検出するのを防ぐことができる。従って、検出側インク収容室２１３ｂの容量を側壁１９４ｂと隔壁２１２ａとの幅を変えることによって変更し、それによって、アクチュエータ１０６がインクエンドを検出した後の消費可能なインク量を変えることができる。また、隔壁２１２ａの下端２１２ａａのインクの液面に対する高さを変えることによって、アクチュエータ１０６がインクエンドを検出するときのインクの液面のレベルを変えることができる。
【００４８】
図７は、図６のインクカートリッジ１８０Ｂにおける多孔質部材が孔径の異なる２種類の多孔質部材１００５ｃ及び１００５ｄによって構成されているインクカートリッジ１８０Ｃを示す。多孔質部材１００５ｃは、多孔質部材１００５ｄよりもアクチュエータ１０６の近くに配置されている。多孔質部材１００５ｃの孔径は、多孔質部材１００５ｄの孔径より大きい。孔径の小さい多孔質部材１００５ｄの方が孔径の大きい多孔質部材１００５ｃより毛細管力は大きい。よって、一旦多孔質部材１００５ｃから多孔質部材１００５ｄに流れたインクは、毛細管力により多孔質部材１００５ｃには逆流しない。従って、インクが揺れることによってアクチュエータ１０６にインクが付着することを防止する。それによって、アクチュエータ１０６がインク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。また、多孔質部材１００５ｃは、多孔質部材１００５ｄよりも液体親和性が低い部材で形成されていてもよい。
【００４９】
図８は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジ１８０の更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｄを示す。検出側インク収容室２１３ｂの側壁１９４ｂには、容器１９４の内側へ向かって突出するリブ１１００が設けられている。検出側インク収容室２１３ｂ内に配備される多孔質部材１００５ｂは、リブ１１００によってインクの液面に対して下方にいくに従って徐々に圧縮されている。それによって、多孔質部材１００５ｂの孔径がインクの液面に対して下方にいくに従って徐々に小さくなるよう設計されている。多孔質部材１００５ｂの下部の孔径は小さくなっているので、一旦多孔質部材１００５ｂの下部に流れたインクは、毛細管力により多孔質部材１００５ｂの上部には逆流しない。また、インクが揺れることによってインクカートリッジ１８０Ｄの頂壁１９４ｃに装着されたアクチュエータ１０６にインクが付着することを防止する。それによって、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。
【００５０】
図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｅを示す。図９（Ａ）は、インクカートリッジ１８０Ｅの長手方向の断面図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のインクカートリッジ１８０Ｅに短手方向のＢ−Ｂにおける切断面図である。検出側インク収容室２１３ｂの側壁には、インクの液面に対して下方にテーパー１１１０が設けられている。検出側インク収容室２１３ｂの幅は、インクの液面に対して下方へいくに従って、テーパー１１１０により徐々に狭まっている。従って、多孔質部材１００５ｂは、インクの液面に対して下方にいくに従って徐々に圧縮される。それによって、多孔質部材１００５ｂの孔径がインクの液面に対して下方にいくに従って徐々に小さくなる。多孔質部材１００５ｂの下部の孔径は小さくなっているので、一旦多孔質部材１００５ｂの下部に流れたインクは、毛細管力により多孔質部材１００５ｂの上部には逆流しない。また、インクが揺れることによってインクカートリッジ１８０Ｅの頂壁１９４ｃに装着されたアクチュエータ１０６にインクが付着することを防止する。それによって、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。
【００５１】
図１０は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｆを示す。図１０のインクカートリッジ１８０Ｆでは、隔壁２１２ｃがインクの液面に対して傾斜するように配備される。隔壁２１２ｃは頂壁１９４ｃから延びている。検出側インク収容室２１３ｂには、多孔質部材１００５ｅが充填されている。インクカートリッジ１８０Ｆの側壁１９４ｂと隔壁２１２ｃとの間の間隔は、インクの液面に対して下方へ向かって次第に狭まっている。したがって、多孔質部材１００５ｅは、インクの液面に対して下方へ向かって徐々に圧縮されている。それによって、多孔質部材１００５ｅの孔径がインクの液面に対して下方にいくに従って徐々に小さくなる。多孔質部材１００５ｅの下部の孔径は小さくなっているので、一旦多孔質部材１００５ｅの下部に流れたインクは、毛細管力により多孔質部材１００５ｅの上部には逆流しない。また、インクが揺れることによってインクカートリッジ１８０Ｆの頂壁１９４ｃに装着されたアクチュエータ１０６にインクが付着することを防止する。それによって、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。また、側壁１９４ｂと隔壁２１２ｃとの間の間隔は、インクの液面に対して下方へ向かって次第に狭まっているので、通気側インク収容室２１３ａにある気体は検出側インク収容室２１３ｂに侵入することが比較的困難になる。よって、アクチュエータ１０６が、気泡により誤ってインクエンドを検出することをさらに抑制することができる。尚、下端２１２ｃｃとインクカートリッジ１８０Ｆのインクカートリッジのインクの液面に対して下方にある底壁２ａとの間には間隙が設けられる。下端２１２ｃｃと側壁１９４ｂとの間隙には、インクが保持されるような毛細管力は無い。
【００５２】
図１１は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｇを示す。図１１のインクカートリッジ１８０Ｇでは、隔壁２１２ｂがＬ字型に形成される。隔壁２１２ｂは、頂壁１９４ｃから延びている。下端２１２ｂｂが、図５から図１０の実施例における隔壁２１２aの下端２１２ａａと比較して長い。検出側インク収容室２１３ｂには、多孔質部材１００５ｆが充填されている。
【００５３】
多孔質部材１００５ｆのうち、隔壁２１２ｂの下端２１２ｂｂと側壁１９４ｂとによって挟まれる多孔質部分１００５ｇは、アクチュエータ１０６の近傍にある多孔質部材１００５ｆに比較して圧縮されている。よって、多孔質部分１００５ｇの孔径は、アクチュエータ１０６の近傍にある多孔質部材１００５ｆの孔径に比較して小さくなる。
【００５４】
従って、多孔質部材１００５ｆの孔径は、アクチュエータ１０６の近傍にある多孔質部材１００５ｆから多孔質部分１００５ｇ、さらに多孔質部分１００５ｈへと段階的に小さくなっている。それによって、多孔質部材１００５ｆの孔径がインクの液面に対して下方にいくに従って段階的に小さくなるように設計する。よって、一旦多孔質部材１００５ｆの下部に流れたインクは、毛細管力により多孔質部材１００５ｆの上部には逆流しない。また、インクが揺れることによってインクカートリッジ１８０Ｇの頂壁１９４ｃに装着されたアクチュエータ１０６にインクが付着することを防止する。それによって、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。
【００５５】
また、下端２１２ｂｂが、図５から図１０の実施例における隔壁２１２aの下端２１２ａａと比較して長い。よって、通気側インク収容室２１３ａにある気体は検出側インク収容室２１３ｂに侵入することが比較的困難になる。従って、アクチュエータ１０６に気泡が付着することによって、アクチュエータ１０６が誤ってインクエンドを検出することをさらに抑制することができる。尚、下端２１２ｂｂと底壁２ａとの間には間隙が設けられる。下端２１２ｂｂと底壁２ａとの間隙には、インクが保持されるような毛細管力は無い。
【００５６】
図１２は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジ１８０の更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｈを示す。図１２のインクカートリッジ１８０Ｈでは、第１隔壁２１２ｄは、頂壁１９４ｃからインクの液面に対して下方へ延びている。さらに、第２隔壁２１２ｅは、第１隔壁２１２ｄから側壁１９４ｂへ向かってインク液面に対してほぼ平行に延びている。第１隔壁２１２ｄは、容器１９４内を通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室とに隔てる。一方、第２隔壁２１２ｅは、検出側インク収容室内を第１検出側インク収容小室２１３ｃと第２検出側インク収容小室２１３ｄとに隔てる。底壁２ａと第１隔壁２１２ｄの下端２１２ｄｄとの間には間隙が設けられている。また、インクカートリッジ１８０Ｈの側壁１９４ｂと第２隔壁２１２ｅの一端２１２ｅｅとの間には間隙が設けられている。頂壁１９４ｃの一部分には凹部が設けられ、気泡を受容するバッファ２１４ａが配設される。さらに、第１検出側インク収容小室２１３ｃ内には、多孔質部材１００５ｉが充填される。側壁１９４ｂにむかって延びている第２隔壁２１２ｅの一端２１２ｅｅは、気体を収容するバッファ２１４ａの直下位置まで延びている。
【００５７】
従って、まず、第１隔壁２１２ｄが、第１検出側インク収容室２１３ｃに気泡が侵入するのを防止する。気泡が、誤って第１検出側インク収容小室２１３ｃに侵入してしまった場合には、気泡は、多孔質部材１００５ｉによって吸収される。さらに、気泡が第２隔壁２１２ｅに達した場合には、第２隔壁２１２ｅによってバッファ２１４ａの下方へ導かれる、それによって、気泡は、バッファ２１４ａへ受容される。従って、アクチュエータ１０６に気泡が付着することによって、アクチュエータ１０６が誤ってインクエンドを検出することをさらに抑制することができる。
【００５８】
図１３は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｉを示す。図１３のインクカートリッジ１８０Ｉでは、図５と同様の隔壁２１２ａを備える。隔壁２１２ａは、頂壁１９４ｃからインクの液面に対して下方へ延びている。隔壁２１２ａは、容器１９４内を通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとに隔てる。インクカートリッジ１８０Ｉの底壁１ａと隔壁２１２ａとの間には間隙が設けられている。検出側インク収容室２１３ｂ内には、図６と同様に、多孔質部材１００５ｂが配備される。さらに、頂壁１９４ｃの一部分には凹部が設けられ、気泡を受容するバッファ２１４ｂが配設される。バッファ２１４ｂには、アクチュエータ１０６との間にテーパー面１０４０が設けられている。
【００５９】
従って、まず、隔壁２１２ａが、検出側インク収容室２１３ｂに気泡が侵入するのを防止する。気泡が、誤って検出側インク収容室２１３ｂに侵入してしまった場合には、気泡は、多孔質部材１００５ｂによって吸収される。さらに、気泡が検出側インク収容室２１３ｂの上方に達した場合には、気泡はバッファ２１４ｂへ直接に受容されるか、またはテーパー面１０４０に沿ってバッファ２１４ｂへ誘導される。従って、アクチュエータ１０６に気泡が付着することによって、アクチュエータ１０６が誤ってインクエンドを検出することをさらに抑制することができる。尚、バッファの形状および大きさについては、他の任意の形状または大きさにすることができる。
【００６０】
また、図１３の実施例によるインクカートリッジ１８０Ｉに、図１２の実施形態における第２隔壁２１２ｅを第１隔壁２１２ａから側壁２１４ｂに向かってインクの液面とほぼ平行に配備することができる。かかる場合には、第２隔壁２１２ｅの一端２１２ｅｅは、テーパー面１０４０の直下位置まで伸ばせばよい。
【００６１】
図１４は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｊを示す。図１４のインクカートリッジ１８０Ｊでは、頂壁１９４ｃの一部分に容器１９４の内側へ突出する突部２１４ｆが設けられる。アクチュエータ１０６はその突部２１４ｆの底部に配備される。隔壁２１２ａが、頂壁１９４ｃからインクの液面に対して下方へ延びている。アクチュエータ１０６と隔壁２１２ａとの間、およびアクチュエータ１０６と容器１９４の側壁１９４ｂとの間には、それぞれバッファ２１４ｃが設けられる。従って、アクチュエータ１０６の周囲は、バッファ２１４ｃで取り囲まれている。また、検出側インク収容室２１３ｂ内には、多孔質部材１００５ｂが配備されている。アクチュエータ１０６が、突部２１４ｆに配備されることによって、インクカートリッジ１８０Ｊの製造において、アクチュエータ１０６のインクカートリッジ１８０Ｊへの取付時の位置決めが容易になる。
【００６２】
図１５は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｋを示す。図１５のインクカートリッジ１８０Ｋでは、隔壁２１２ａは、頂壁１９４ｃからインクの液面に対して下方へ延びている。隔壁２１２ａは、容器１９４内を通気側インク収容室２１３ａと検出側インク収容室２１３ｂとに隔てる。頂壁１９４ｃには凹凸が設けられ、２つのアクチュエータ１０６が容器の内側へ突出している部分に配備されている。頂壁１９４ｃの凹部は、気泡を受容するバッファ２１４ｄとして作用する。さらに、検出側インク収容室２１３ｂ内には多孔質部材１００５ｂが配備される。２つのアクチュエータ１０６が配備されることによって、インクの消費状態を誤って検出することを防止する。アクチュエータ１０６の個数は二個以上であってもよい。また、図１４の実施例と同様に、インクカートリッジ１８０Ｋの製造時において、アクチュエータ１０６のインクカートリッジ１８０Ｋへの取付についての位置決めが容易になる。尚、凹凸をさらに増加させ、アクチュエータ１０６の数をさらに増加させることもできる。
【００６３】
図１６は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｍを示す。図１６のインクカートリッジ１８０Ｍは、容器１９４の頂壁１９４ｃから下方に延びる複数の隔壁２１２ｆ、２１２ｇ、２１２ｈおよび２１２ｉを有する。尚、隔壁２１２ｆは第１隔壁であり、隔壁２１２ｇ、２１２ｈおよび２１２ｉは第２隔壁である。隔壁２１２ｆ、２１２ｇ、２１２ｈおよび２１２ｉの下端２１２ｆｆ、２１２ｇｇ、２１２ｈｈおよび２１２ｉｉと容器１９４の底壁２ａとは所定の間隔が空けられているので、容器１９４の底部は連通している。インクカートリッジ１８０Ｍは複数の隔壁２１２ｆ、２１２ｇ、２１２ｈおよび２１２ｉのそれぞれによって区画された通気側インク収容室２１３ａおよび複数の検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉを有する。複数の検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの底部は互いに連通する。複数の検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉのそれぞれにおいて、容器１９４の頂壁１９４ｃにはアクチュエータ１０６ｆ、１０６ｇ、１０６ｈおよび１０６ｉが装着されている。アクチュエータ１０６ｆ、１０６ｇ、１０６ｈおよび１０６ｉは、容器１９４の検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの頂壁１９４ｃのほぼ中央に配置される。通気側インク収容室２１３ａ、検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの容量は、通気孔１２８から容器１９４の奥へ遠ざかるにつれて、即ち、通気側インク収容室２１３ａ、検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈ、２１３ｉの順で徐々に小さくなっている。したがって、アクチュエータ１０６が配置される間隔は通気孔１２８側が広く、通気孔１２８から容器１９４の奥へと遠ざかるにつれ、狭くなっている。さらに、それぞれの検出側インク収容室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉには、それぞれ多孔質部材１００５ｆ、１００５ｇ、１００５ｈおよび１００５ｉが充填されている。通気孔１２８から近い検出側インク収容室２１３ｆから通気孔１２８に遠い検出側インク収容室２１３ｉへと順次、多孔質部材１００５ｆ、１００５ｇ、１００５ｈおよび１００５ｉが充填される。多孔質部材１００５ｆ、１００５ｇ、１００５ｈおよび１００５ｉの順で、多孔質部材の孔径が大きくなるように多孔質部材を設計する。あるいは、多孔質部材１００５ｆ、１００５ｇ、１００５ｈおよび１００５ｉの順で、多孔質部材のインクとの親和性を小さくするように多孔質部材を形成してもよい。
【００６４】
気体が通気孔１２８から導入されるので、通気孔１２８側の通気側インク収容室２１３ａから検出側インク収容小室２１３ｉへとインクが消費される。即ち、通気孔１２８に最も近い通気側インク収容室２１３ａのインクが消費されて、通気側インク収容室２１３ａのインクの水位が下がっている間、他の検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉにはインクが満たされている。通気側インク収容室２１３ａのインクの液面が隔壁２１２ｆの下端２１２ｆｆに達すると、検出側インク収容小室２１３ｆに侵入し、検出側インク収容小室２１３ｆ内のインクが消費され始める。それによって、検出側インク収容小室２１３ｆのインクの水位が下がり始める。この時点で、検出側インク収容小室には、インクが満たされている。このように、通気孔１２８に近い通気側インク収容室２１３ａから遠い検出側インク収容小室２１３ｉへと順番にインクが消費される。
【００６５】
さらに、多孔質部材１００５ｆ、１００５ｇ、１００５ｈおよび１００５ｉの順で、多孔質部材の孔径が大きくなるように設計されている。従って、通気孔１２８に比較的に近い検出側インク収容小室２１３ｆから遠い検出側インク収容小室２１３ｉへと順番にインクが消費される。また、毛細管力によって、検出側インク収容小室２１３ｆから遠い検出側インク収容小室２１３ｉへインクが逆流することを防止する。
【００６６】
本実施例においては、アクチュエータ１０６がそれぞれの検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの頂壁１９４ｃに間隔をおいて配置されている。よって、アクチュエータ１０６はインク量の減少を段階的に検出することができる。更に、インク収容室の容量が、通気側インク収容室２１３ａから検出側インク収容小室２１３ｉへと徐々に小さくなっている。従って、アクチュエータ１０６が、インクエンドに近づくほどインク量の減少を検出する時間間隔が徐々に小さくなり、頻度を高く検出することができる。
【００６７】
また、図２４に示す実施例のように隔壁の長さを変えることによって、各検出側インク収容小室の容積を変えてもよい。
【００６８】
図１７は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態としてインクカートリッジ１８０Ｎを示す。図１７のインクカートリッジ１８０Ｎは、図１６のインクカートリッジ１８０Ｍのうち、それぞれの通気側インク収容室２１３ａ、検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの連通口を塞ぐように多孔質部材１００６ｆ、１００６ｇ、１００６ｈおよび１００６ｉが配備された実施例である。それぞれの通気側インク収容室２１３ａ、検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉは、互いに多孔質部材１００６ｆ、１００６ｇ、１００６ｈおよび１００６ｉ介して連通する。従って、容器１９４内で生じた気泡が、通気側インク収容室２１３ａ、検出側インク収容小室２１３ｆ、２１３ｇ、２１３ｈおよび２１３ｉの相互に侵入することを防止する。従って、一の検出側インク収容室に気泡が発生し、一の検出側インク収容室に配備されるアクチュエータ１０６ｆ、１０６ｇ、１０６ｈおよび１０６ｉがインクの有無を誤って検出した場合であっても、他の検出側インク収容室に配備されるアクチュエータ１０６ｆ、１０６ｇ、１０６ｈおよび１０６ｉはインクが有るのを誤ってインクが無いと検出することがない。
【００６９】
図１８は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の実施形態を示す。図１８のインクカートリッジ２２０Ａは、インクカートリッジ２２０Ａの頂壁から下方へと延びるように設けられた第１隔壁２２２を有する。第１隔壁２２２の下端とインクカートリッジ２２０Ａの底壁３ａとの間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ２２０Ａの底壁３ａを通じてインク供給口２３０へ流入できる。第１隔壁２２２よりインク供給口２３０側には、インクカートリッジ２２０Ａの底壁３ａより上方に延びるように第２隔壁２２４が、形成されている。第２隔壁２２４の上端とインクカートリッジ２２０Ａの頂壁２２１との間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ２２０Ａの頂壁２２１を通じてインク供給口２３０へ流入できる。
【００７０】
第１隔壁２２２によって、通気孔２３３の比較的近くに通気側インク収容室２２５ａが形成される。一方、通気孔２３３の比較的遠くに通気側インク収容室が形成される。第２隔壁２２４によって、検出側インク収容小室２２５ｂおよび検出側インク収容小室２２７が形成される。第１隔壁２２２と第２隔壁２２４との間には、検出側インク収容小室２２７が形成される。検出側インク収容小室２２７は、毛管現象を起こせるだけの間隔が設けられている。したがって、通気側インク収容室２２５ａのインクは、検出側インク収容小室２２７の毛細管力により、検出側インク収容小室２２７に集められる。そのため、気泡が検出側インク収容小室２２５ｂへ混入するのを防止することができる。また、検出側インク収容小室２２５ｂ内のインクの水位は、安定的に徐々に下降できる。
【００７１】
また、検出側インク収容小室２２５ｂ内には、多孔質部材１００５ｇが配備される。通気側インク収容室２２５ａの容量は、検出側インク収容小室２２５ｂの容量より大きい。通気孔２３３から見て、通気側インク収容室２２５ａは、検出側インク収容小室２２５ｂより近くに形成されているので、通気側インク収容室２２５ａのインクが消費された後、検出側インク収容小室２２５ｂのインクが消費される。また、検出側インク収容小室２２５ｂ内に多孔質部材１００５ｇが配備されることによって、検出側インク収容小室２２５ｂ内のインクが波打つのを防止する。さらに、多孔質部材１００５ｇは、インク供給口２３０から侵入する気泡がアクチュエータ１０６に付着するのを防止する。
【００７２】
さらに、多孔質部材１００５ｇの毛細管力は、検出側インク収容小室２２７の毛細管力よりも大きい。それによって、インクがインク供給口２３０から通気側インク収容室２２５ａへ逆流するのを防止する。尚、多孔質部材１００５ｇは、孔径を調節することによって、検出側インク収容小室２２７の毛細管力よりも大きくしてもよい。また、多孔質部材１００５ｇは、圧縮することによって検出側インク収容小室２２７の毛細管力よりも大きくしてもよい。
【００７３】
インクカートリッジの頂壁には、通気孔２３３が配設されている。通気孔２３３からインクがもれることの無いように、逆止弁２２８が設けられている。逆止弁２２８によって、インクカートリッジが横揺れしたときに、インクがインクカートリッジの外部に漏れるのを防ぐことができる。更に、逆止弁２２８をインクカートリッジに設置することで、インクカートリッジ内のインクが通気孔２３３からの蒸発を防ぐことができる。インクカートリッジ内のインクが消費されて、インクカートリッジ内の負圧が逆止弁２２８の圧力を越えると、逆止弁２２８が開いて、インクカートリッジに空気を吸入し、その後閉じてインクカートリッジ２２０Ａからのインクの排出を促す。
【００７４】
ここで、液体センサの実施例として圧電装置の説明をする。圧電装置（アクチュエータ）は、振動現象を利用することで、液体容器内の液体の状態（液体容器内の液体の有無、液体の量、液体の水位、液体の種類、液体の組成を含む）を検出することである。具体的な振動現象を利用した液体容器内の液体の状態の検出としてはいくつかの方法が考えられる。例えば弾性波発生手段が液体容器の内部に対して弾性波を発生し、液面あるいは対向する壁によって反射する反射波を受波することで、液体容器内の媒体およびその状態の変化を検出する方法がある。また、これとは別に、振動する物体の振動特性から音響インピーダンスの変化を検知する方法もある。音響インピーダンスの変化を利用する方法としては、圧電素子を有する圧電装置またはアクチュエータの振動部を振動させ、その後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって、共振周波数または逆起電力波形の振幅を検出することで音響インピーダンスの変化を検知する方法や、測定機、例えば伝送回路等のインピーダンスアナライザによって液体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し、電流値や電圧値の変化または、振動を液体に与えたときの電流値や電圧値の周波数による変化を測定する方法がある。本実施例において、アクチュエータ１０６は、いずれの方法によって液体容器内の液体の状態を検出してもよい。
【００７５】
図１９は、圧電装置の一実施形態であるアクチュエータ１０６の詳細および等価回路を示す。ここでいうアクチュエータは、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。特に、残留振動により共振周波数の検出することで、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。図１９（Ａ）は、アクチュエータ１０６の拡大平面図である。図１９（Ｂ）は、アクチュエータ１０６のＢ−Ｂ断面を示す。図１９（Ｃ）は、アクチュエータ１０６のＣ-Ｃ断面を示す。
【００７６】
アクチュエータ１０６は、ほぼ中央に円形状の開口１６１を有する基板１７８と、開口１６１を被覆するように基板１７８の一方の面（以下、表面という）に配備される振動板１７６と、振動板１７６の表面の側に配置される圧電層１６０と、圧電層１６０を両方からはさみこむ上部電極１６４および下部電極１６６と、上部電極１６４と電気的に結合する上部電極端子１６８と、下部電極１６６と電気的に結合する下部電極端子１７０と、上部電極１６４および上部電極端子１６８の間に配設され、かつ両者を電気的に結合する補助電極１７２と、を有する。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６はそれぞれの主要部として円形部分を有する。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６のそれぞれの円形部分は圧電素子を形成する。
【００７７】
振動板１７６は、基板１７８の表面に、開口１６１を覆うように形成される。キャビティ１６２は、振動板１７６の開口１６１と面する部分と基板１７８の表面の開口１６１とによって形成される。基板１７８の圧電素子とは反対側の面（以下、裏面という）は液体容器側に面しており、キャビティ１６２は液体と接触するように構成されている。キャビティ１６２内に液体が入っても基板１７８の表面側に液体が漏れないように、振動板１７６は基板１７８に対して液密に取り付けられる。
【００７８】
下部電極１６６は振動板１７６の表面、即ち液体容器とは反対側の面に位置しており、下部電極１６６の主要部である円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように取り付けられている。なお、下部電極１６６の円形部分の面積が開口１６１の面積よりも小さくなるように設定されている。一方、下部電極１６６の表面側には、圧電層１６０が、その円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように形成されている。圧電層１６０の円形部分の面積は、開口１６１の面積よりも小さく、かつ下部電極１６６の円形部分の面積よりも大きくなるように設定されている。
【００７９】
一方、圧電層１６０の表面側には、上部電極１６４が、その主要部である円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように形成される。上部電極１６４の円形部分の面積は、開口１６１および圧電層１６０の円形部分の面積よりも小さく、かつ下部電極１６６の円形部分の面積よりも大きくなるよう設定されている。
【００８０】
したがって、圧電層１６０の主要部は、上部電極１６４の主要部と下部電極１６６の主要部とによって、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造となっていて、圧電層１６０を効果的に変形駆動することができる。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６のそれぞれの主要部である円形部分がアクチュエータ１０６における圧電素子を形成する。上述のように圧電素子は振動板１７６に接している。また、上部電極１６４の円形部分、圧電層１６０の円形部分、下部電極１６６の円形部分および開口１６１のうちで、面積が最も大きいのは開口１６１である。この構造によって、振動板１７６のうち実際に振動する振動領域は、開口１６１によって決定される。また、上部電極１６４の円形部分、圧電層１６０の円形部分および下部電極１６６の円形部分は開口１６１より面積が小さいので、振動板１７６がより振動しやすくなる。さらに、圧電層１６０と電気的に接続する下部電極１６６の円形部分および上部電極１６４の円形部分のうち、下部電極１６６の円形部分の方が小さい。従って、下部端子１６６の円形部分が圧電層１６０のうち圧電効果を発生する部分を決定する。
【００８１】
上部電極端子１６８は、補助電極１７２を介して上部電極１６４と電気的に接続するように振動板１７６の表面側に形成される。一方、下部電極端子１７０は、下部電極１６６に電気的に接続するように振動板１７６の表面側に形成される。上部電極１６４は、圧電層１６０の表面側に形成されるため、上部電極端子１６８と接続する途中において、圧電層１６０の厚さと下部電極１６６の厚さとの和に等しい段差を有する必要がある。上部電極１６４だけでこの段差を形成することは難しく、かりに可能であったとしても上部電極１６４と上部電極端子１６８との接続状態が弱くなってしまい、切断してしまう危険がある。そこで、補助電極１７２を補助部材として用いて上部電極１６４と上部電極端子１６８とを接続させている。このようにすることで、圧電層１６０も上部電極１６４も補助電極１７２に支持された構造となり、所望の機械的強度を得ることができ、また上部電極１６４と上部電極端子１６８との接続を確実にすることが可能となる。
【００８２】
なお、圧電素子と振動板１７６のうちの圧電素子に直面する振動領域とが、アクチュエータ１０６において実際に振動する振動部である。また、アクチュエータ１０６に含まれる部材は、互いに焼成されることによって一体的に形成されることが好ましい。アクチュエータ１０６を一体的に形成することによって、アクチュエータ１０６の取り扱いが容易になる。さらに、基板１７８の強度を高めることによって振動特性が向上する。即ち、基板１７８の強度を高めることによって、アクチュエータ１０６の振動部のみが振動し、アクチュエータ１０６のうち振動部以外の部分が振動しない。また、アクチュエータ１０６の振動部以外の部分が振動しないためには、基板１７８の強度を高めるのに対し、アクチュエータ１０６の圧電素子を薄くかつ小さくし、振動板１７６を薄くすることによって達成できる。
【００８３】
圧電層１６０の材料としては、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）または鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用いることが好ましく、基板１７８の材料としてジルコニアまたはアルミナを用いることが好ましい。また、振動板１７６には、基板１７８と同じ材料を用いることが好ましい。上部電極１６４、下部電極１６６、上部電極端子１６８および下部電極端子１７０は、導電性を有する材料、例えば、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケルなどの金属を用いることができる。
【００８４】
上述したように構成されるアクチュエータ１０６は、液体を収容する容器に適用することができる。例えば、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジやインクタンク、あるいは記録ヘッドを洗浄するための洗浄液を収容した容器などに装着することができる。
【００８５】
図１９に示されるアクチュエータ１０６は、液体容器の所定の場所に、キャビティ１６２を液体容器内に収容される液体と接触するように装着される。液体容器に液体が十分に収容されている場合には、キャビティ１６２内およびその外側は液体によって満たされている。一方、液体容器の液体が消費され、アクチュエータの装着位置以下まで液面が降下すると、キャビティ１６２内には液体は存在しないか、あるいはキャビティ１６２内にのみ液体が残存されその外側には気体が存在する状態となる。アクチュエータ１０６は、この状態の変化に起因する、少なくとも音響インピーダンスの相違を検出する。それによって、アクチュエータ１０６は、液体容器に液体が十分に収容されている状態であるか、あるいはある一定以上の液体が消費された状態であるかを検知することができる。さらに、アクチュエータ１０６は、液体容器内の液体の種類も検出することが可能である。
【００８６】
図２０は、アクチュエータ１０６を取り付けモジュール体１００として一体形成した構成を示す斜視図である。モジュール体１００はインクカートリッジの容器１の所定個所に装着される。モジュール体１００は、インク液中の少なくとも音響インピーダンスの変化を検出することにより、容器1内の液体の消費状態を検知するように構成されている。本実施形態のモジュール体１００は、容器１にアクチュエータ１０６を取り付けるための液体容器取付部１０１を有する。液体容器取付部１０１は、平面がほぼ矩形の基台１０２上に駆動信号により発振するアクチュエータ１０６を収容した円柱部１１６を載せた構造になっている。モジュール体１００が、インクカートリッジに装着されたときに、モジュール体１００のアクチュエータ１０６が外部から接触できないように構成されているので、アクチュエータ１０６を外部の接触から保護することができる。なお、円柱部１１６の先端側エッジは丸みが付けられていて、インクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすくなっている。
【００８７】
図２１は、モジュール体の他の実施形態を示す斜視図である。本実施形態のモジュール体４００は、液体容器取付部４０１に圧電装置装着部４０５が形成されている。液体容器取付部４０１は、平面がほぼ角丸の正方形状の基台４０２上に円柱状の円柱部４０３が形成されている。更に、圧電装置装着部４０５は、円柱部４０３上に立てられた板状要素４０６および凹部４１３を含む。板状要素４０６の側面に設けられた凹部４１３には、アクチュエータ１０６が配置される。なお、板状要素４０６の先端は所定角度に面取りされていて、インクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすくなっている。
【００８８】
図２２（Ａ）はモジュール体７００Ｂを容器１に装着したときのインク容器の断面図を示す。本実施例では取付構造体の１つとしてモジュール体７００Ｂを使用する。モジュール体７００Ｂは、液体容器取付部３６０が容器１の内部に突出するようにして容器１に装着されている。取付プレート３５０には貫通孔３７０が形成され、貫通孔３７０とアクチュエータ１０６の振動部が面している。更に、モジュール体７００Ｂの底壁には孔３８２が形成され、圧電装置装着部３６３が形成される。アクチュエータ１０６が孔３８２の一方を塞ぐようにして配備される。したがって、インクは、圧電装置装着部３６３の孔３８２及び取付プレート３５０の貫通孔３７０を介して振動板１７６と接触する。圧電装置装着部３６３の孔３８２及び取付プレート３５０の貫通孔３７０は、共にインク溜部を形成する。圧電装置装着部３６３とアクチュエータ１０６とは、取付プレート３５０及びフィルム部材によって固定されている。液体容器取付部３６０と容器１との接続部にはシーリング構造３７２が設けられている。シーリング構造３７２は合成樹脂等の可塑性の材料により形成されてもよいし、Ｏリングにより形成されてもよい。図２２（Ａ）のモジュール体７００Ｂと容器１とは別体であるが、図２２（Ｂ）ようにモジュール体７００Ｂの圧電装置装着部を容器１の一部で構成してもよい。
【００８９】
図２２（Ａ）のモジュール体７００Ｂは、図２０および図２１に示したリードワイヤのモジュール体への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、モジュール体７００Ｂの交換が可能となりリサイクルが可能となる。
【００９０】
インクカートリッジが揺れる際にインクが容器１の上面あるいは側面に付着し、容器１の上面あるいは側面から垂れてきたインクがアクチュエータ１０６に接触することでアクチュエータ１０６が誤作動する可能性がある。しかし、モジュール体７００Ｂは液体容器取付部３６０が容器１の内部に突出しているので、容器１の上面や側面から垂れてきたインクによりアクチュエータ１０６が誤作動しない。
【００９１】
また、図２２（Ａ）の実施例では、振動板１７６と取付プレート３５０の一部のみが、容器１内のインクと接触するように容器１に装着される。図２２（Ａ）の実施例では、図２０および図２１に示したリードワイヤの電極のモジュール体への埋め込みが不要となる。そのため成形工程が簡素化される。更に、アクチュエータ１０６の交換が可能となりリサイクルが可能となる。
【００９２】
図２２（Ｂ）は、アクチュエータ１０６を容器１に装着したときの実施例としてインク容器の断面図を示す。図２２（Ｂ）の実施例によるインクカートリッジでは、保護部材３６１はアクチュエータ１０６とは別体として容器１に取り付けられている。従って、保護部材３６１とアクチュエータ１０６とはモジュールとして一体となっていないが、一方で、保護部材３６１はアクチュエータ１０６にユーザーの手が触れないように保護することができる。アクチュエータ１０６の前面に設けられる孔３８０は、容器１の側壁に配設されている。アクチュエータ１０６は、圧電層１６０、上部電極１６４、下部電極１６６、振動板１７６及び取付プレート３５０を含む。取付プレート３５０の上面に振動板１７６が形成され、振動板１７６の上面に下部電極１６６が形成されている。下部電極１６６の上面には圧電層１６０が形成され、圧電層１６０の上面に上部電極１６４が形成されている。したがって、圧電層１６０の主要部は、上部電極１６４の主要部及び下部電極１６６の主要部によって上下から挟まれるように形成されている。圧電層１６０、上部電極１６４、及び下部電極１６６のそれぞれの主要部である円形部分は、圧電素子を形成する。圧電素子は振動板１７６上に形成される。圧電素子及び振動板１７６の振動領域はアクチュエータが実際に振動する振動部である。取付プレート３５０には貫通孔３７０が設けられている。更に、容器１の側壁には孔３８０が形成されている。したがって、インクは、容器１の孔３８０及び取付プレート３５０の貫通孔３７０を介して振動板１７６と接触する。容器１の孔３８０及び取付プレート３５０の貫通孔３７０は、共にインク溜部を形成する。また、図２２（Ｂ）の実施例では、アクチュエータ１０６は保護部材３６１により保護されているのでアクチュエータ１０６を外部との接触から保護できる。
【００９３】
尚、図２２（Ａ）および（Ｂ）の実施例における取付プレート３５０に代えて、図１４の基板１７８を使用してもよい。
【００９４】
図２２（Ｃ）はアクチュエータ１０６を含むモールド構造体６００を備える実施形態を示す。本実施例では、取付構造体の１つとしてモールド構造体６００を使用する。モールド構造体６００はアクチュエータ１０６とモールド部３６４とを有する。アクチュエータ１０６とモールド部３６４とは一体に成形されている。モールド部３６４はシリコン樹脂等の可塑性の材料によって成形される。モールド部３６４は内部にリードワイヤ３６２を有する。モールド部３６４はアクチュエータ１０６から延びる２本の足を有するように形成されている。モールド部３６４はモールド部３６４と容器１とを液密に固定するために、モールド部３６４の２本の足の端が半球状に形成される。モールド部３６４はアクチュエータ１０６が容器１の内部に突出するよう容器１に装着され、アクチュエータ１０６の振動部は容器１内のインクと接触する。モールド部３６４によって、アクチュエータ１０６の上部電極１６４、圧電層１６０、及び下部電極１６６はインクから保護されている。
【００９５】
図２２（Ｃ）のモールド構造体６００は、モールド部３６４と容器１との間にシーリング構造３７２が必要ないので、インクが容器１から漏れにくい。また、容器１の外部からモールド構造体６００が突出しない形態であるので、アクチュエータ１０６を外部との接触から保護することができる。インクカートリッジが揺れる際に、インクが容器１の上面あるいは側面に付き、容器１の上面あるいは側面から垂れてきたインクが、アクチュエータ１０６に接触することで、アクチュエータ１０６が、誤作動する可能性がある。モールド構造体６００は、モールド部３６４が、容器１の内部に突出しているので、容器１の上面や側面から垂れてきたインクにより、アクチュエータ１０６が誤作動しない。
【００９６】
図２３はインクカートリッジ１８０の更に他の実施形態を示す。図２３（Ａ）はインクカートリッジ１８０Ｐの断面図、図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）に示したインクカートリッジ１８０Ｐの頂壁１９４ｃを拡大した断面図、及び図２３（Ｃ）はその正面からの透視図である。インクカートリッジ１８０Ｐは、半導体記憶手段７とアクチュエータ１０６とが同一の回路基板６１０上に形成されている。図２３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、半導体記憶手段７は回路基板６１０の上方に形成され、アクチュエータ１０６は同一の回路基板６１０において半導体記憶手段７の下方に形成されている。
【００９７】
アクチュエータ１０６の周囲を囲むように異型Ｏリング６１４が、側壁１９４ｂに装着される。回路側壁１９４ｂには、回路基板６１０をインク容器１９４に接合するためのカシメ部６１６が複数形成されている。カシメ部６１６によって回路基板６１０をインク容器１９４に接合し、異型Ｏリング６１４を回路基板６１０に押しつけることで、アクチュエータ１０６の振動領域がインクと接触することをできるようにしつつ、インクカートリッジの外部と内部とを液密に保つ。
【００９８】
半導体記憶手段７及び半導体記憶手段７付近には端子６１２が形成されている。端子６１２は半導体記憶手段７とインクジェット記憶装置等の外部との間の信号の受け渡しをする。半導体記憶手段７は、例えばＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な半導体メモリによって構成されてもよい。半導体記憶手段７とアクチュエータ１０６とが同一の回路基板６１０上に形成さているので、アクチュエータ１０６及び半導体記憶手段７をインクカートリッジ１８０Ｐに取付ける際に１回の取付け工程で済む。また、インクカートリッジ１８０Ｐの製造時及びリサイクル時の作業工程が簡素化される。更に、部品の点数が削減されるので、インクカートリッジ１８０Ｐの製造コストが低減できる。
【００９９】
アクチュエータ１０６は、容器１９４内のインクの消費状態を検知する。半導体記憶手段７はアクチュエータ１０６が検出したインク残量などインクの情報を格納する。すなわち、半導体記憶手段７は検出する際に用いられるインク及びインクカートリッジの特性等の特性パラメータに関する情報を格納する。半導体記憶手段７は、予め容器１９４内のインクがフルのとき、すなわちインクが容器１９４内に満たされたとき、又はエンドのとき、すなわち容器１９４内のインクが消費されたときの共振周波数を特性パラメータの一つとして格納する。容器１９４内のインクがフル又はエンド状態の共振周波数は、インクカートリッジが初めてインクジェット記録装置に装着されたときに格納されてもよい。また、容器１９４内のインクがフル又はエンド状態の共振周波数は、容器１９４の製造中に格納されてもよい。半導体記憶手段７に予め容器１９４内のインクがフル又はエンドのときの共振周波数を格納し、インクジェット記録装置側で共振周波数のデータを読出すことによりインク残量を検出する際のばらつきを補正できるので、インク残量が基準値まで減少したことを正確に検出することができる。
【０１００】
図２４は、本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す。本実施例によるインクカートリッジ１８０Ｑは、複数の隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒを有する。隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒは、容器１９４内を通気側インク収容室２１３ａおよび検出側インク収容小室２１３ｐ、２１３ｑ、２１３ｒに分ける。尚、隔壁２１２ｐは第１隔壁であり、隔壁２１２ｑ、２１２ｒは第２隔壁である。各検出側インク収容小室２１３ｐ、２１３ｑ、２１３ｒには、それぞれ多孔質部材１００５ｐ、１００５ｑ、１００５ｒが配備される。また、各隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒは、ほぼ等しい間隔で頂壁１９４ｃから底壁２ａに向かって延びている。一方で、各隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒは、長さが異なる。隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒの長さは、隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒの順で長くなるように形成している。従って、各隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒは、互いにほぼ等しい間隔で配備されるものの、各検出側インク収容小室は、その容積が異なる。
【０１０１】
また、各隔壁２１２ｐ、２１２ｑ、２１２ｒの長さが通気孔１２８から遠ざかるに伴い長くなっているため、検出側インク収容小室のうち、通気孔１２８から最も遠い検出側インク収容小室２１３ｒ内に気体が最も侵入しにくい。よって、検出側インク収容小室２１３ｐ、２１３ｑ、２１３ｒに配備されるアクチュエータ１０６ｐ、１０６ｑ、１０６ｒのうち、アクチュエータ１０６ｒがインクの有無をより正確に検出することができる。
【０１０２】
図２５は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録装置のヘッド部周辺の一部の実施形態を示す。本実施例においては、図５のインクカートリッジ１８０Ａを使用する。しかし、図６から図１７の実施例によるいずれのインクカートリッジを使用してもよい。さらに、他の形態のインクカートリッジを使用することに差し支えない。複数のインクカートリッジ１８０Ａは、それぞれのインクカートリッジ１８０Ａに対応した複数のインク導入部１８２を有するインクジェット記録装置に装着される。複数のインクカートリッジ１８０Ａは、それぞれ異なった種類、例えば色のインクを収容する。複数のインクカートリッジ１８０Ａのそれぞれの頂壁には、アクチュエータ１０６、隔壁２１２ａおよび多孔質部材１００５ｂが配備されている。
【０１０３】
図２６は、インクジェット記録装置のヘッド部周辺の詳細を示す。本実施例においては、図５のインクカートリッジ１８０Ａを使用する。しかし、図６から図１７のいずれのインクカートリッジを使用してもよい。さらに、他の形態のインクカートリッジを使用することは差し支えない。インクジェット記録装置は、インク導入部１８２、ホルダー１８４、ヘッドプレート１８６、及びノズルプレート１８８を有する。インクを噴射するノズル１９０がノズルプレート１８８に複数形成されている。インク導入部１８２は空気供給口１８１とインク導入口１８３とを有する。空気供給口１８１はインクカートリッジ１８０Ａに空気を供給する。インク導入口１８３はインクカートリッジ１８０Ａからインクを導入する。インクカートリッジ１８０Ａは空気導入口１８５とインク供給口１８７とを有する。空気導入口１８５はインク導入部１８２の空気供給口１８１から空気を導入する。インク供給口１８７はインク導入部１８２のインク導入口１８３にインクを供給する。インクカートリッジ１８０Ａがインク導入部１８２から空気を導入することによって、インクカートリッジ１８０Ａからインク導入部１８２へのインクの供給を促す。ホルダー１８４は、インクカートリッジ１８０Ａからインク導入部１８２を介して供給されたインクをヘッドプレート１８６に連通する。インクはインクカートリッジ１８０Ａからインク導入部１８２を介してヘッドへ供給され、ノズルから記録媒体に吐出される。それによって、インクジェット記録装置は、記録媒体に印字する。
【０１０４】
以上、キャリッジに装着される、キャリッジと別体のインクカートリッジにおいて、インクカートリッジにアクチュエータ１０６を装着する場合について述べたが、キャリッジと一体化され、キャリッジと共に、インクジェット記録装置に装着されるインクタンクにアクチュエータ１０６を装着してもよい。更に、キャリッジと別体の、チューブ等を介して、キャリッジにインクを供給するオフキャリッジ方式のインクタンクにアクチュエータ１０６を装着してもよい。またさらに、記録ヘッドとインク容器とが一体となって交換可能に構成されたインクカートリッジに、本発明のアクチュエータを装着してもよい。
【０１０５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明による液体容器は、液体残量を正確に検出でき、かつ複雑なシール構造を不要とする。
【０１０７】
また、本発明による液体容器は、液体容器内の液体が波打ち、または泡立つことを防止する。
【０１０８】
さらに、本発明による液体容器では、液体容器内の液体が波打ち、または泡立った場合においても、圧電装置が、正確に液面の検出をし、液体の消費量を正確に検出できる。
【０１０９】
さらに、本発明による液体容器では、圧電装置を配備する位置が液体容器の液体の液面の上方にある頂壁であっても、圧電装置は、液体容器内の液体が消費されたことを検出することができるので、圧電装置を配備する位置の設計上の自由度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単色、例えばブラックインク用のインクカートリッジの一実施例を示す図である。
【図２】 複数種類のインクを収容するインクカートリッジの一実施例を示す図である。
【図３】 図１、図２および図４に示したインクカートリッジに適したインクジェット記録装置の一実施例を示す図である。
【図４】 インクカートリッジの他の実施例を示す図である。
【図５】 単色のインクカートリッジの一実施例を示す図である。
【図６】 図５に記載したインクカートリッジの他の実施例を示す図である。
【図７】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施例を示す図である。
【図８】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施例を示す図である。
【図９】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１０】 本発明のインクカートリッジの他の実施形態を示す図である。
【図１１】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１２】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１３】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１４】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１５】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１６】本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１７】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図１８】 本発明のインクカートリッジの更に他の実施形態および貫通孔の詳細を示す図である。
【図１９】 アクチュエータの詳細を示す図である。
【図２０】モジュール体を示す斜視図である。
【図２１】 モジュール体の他の実施形態を示す図である。
【図２２】 モジュール体の更に他の実施形態を示す図である。
【図２３】 インクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図２４】 インクカートリッジの更に他の実施形態を示す図である。
【図２５】 インクジェット記録装置の詳細を示す図である。
【図２６】 インクジェット記録装置の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１・・・容器
１ａ・・・底面
１ｂ・・・側壁
１ｃ・・・貫通孔
１ｄ・・・側面
２・・・インク供給口
４・・・パッキン
５・・・バネ
６・・・弁体
７・・・半導体記憶手段
８・・・容器
８ａ・・・底面
９、１０、１１・・・部屋
１２、１３、１４・・・インク供給口
３０・・・キャリッジ
３１・・・記録ヘッド
３２・・・インク供給針
３３・・・サブタンクユニット
３４・・・インク室
３５・・・インク供給路
３６・・・膜弁
１００、４００、７００・・・モジュール
１０２・・・取付構造体
１０４、３６２・・・リードワイヤ
１０６・・・アクチュエータ
１１６・・・円柱部
１２３、１２４・・・インク収容室
１６０・・・圧電層
１６２、３７０・・・貫通孔
１６４・・・上部電極
１６６・・・下部電極
１６８・・・上部電極端子
１７０・・・下部電極端子
１７２・・・補助電極
１７４・・・圧電素子
１７６・・・振動板
１７８・・・基板
１８０・・・インクカートリッジ
１８１・・・空気供給口
１８２・・・インク導入部
１８３・・・インク導入口
１８４・・・弁部
１８５・・・空気導入口
１８６・・・ヘッドプレート
１８７・・・インク供給口
１８８・・・ノズルプレート
１９０・・・ノズル
１９３a、１０３９・・・隔壁
１９３ａａ・・・下端
１９４・・・容器
１９４ａ・・・底壁
１９４ｂ・・・側壁
１９４ｃ・・・頂壁
２１２・・・隔壁
２１３、２１３ａ、２１３ｂ・・・インク収容室
２１４・・・バッファ
２２０・・・インクカートリッジ
２２２・・・第１隔壁
２２４・・・第２隔壁
２２５ａ・・・通気側インク収容室
２２５ｂ・・・検出側インク収容小室
２２７・・・検出側インク収容小室
２２８・・・逆止弁
２３０・・・インク供給口
２３２・・・弁
２３２ａ・・・羽根
２３３・・・通気孔
２３５・・・バネ
３５０・・・取付プレート
３６０・・・基台部
３６４・・・モールド部
３７０・・・貫通孔
３７２・・・シーリング構造
４０２・・・取付構造体
４１３・・・凹部
６００・・・取付構造体
６１０・・・基板
６１２・・・端子
１０００、１００１、１００２、１００３、１００５、１００６・・・多孔質部材
１００５・・・多孔質部材
１０３０・・・頂壁
Ｋ・・・インク

Claims (16)

1. 液体を収容し、かつ液体の液面に対して上方にある頂壁を有する容器と、液体を前記容器の外部へ供給する液体供給口と、前記容器内の液体の消費状態を検出する液体センサと、前記容器内において互いに液体が連通するように少なくとも二つの液体収容室に仕切る第１隔壁と、を備え、
   前記少なくとも二つの液体収容室は、大気と連通する通気側液体収容室と、多孔質部材及び前記液体センサが配備される検出側液体収容室と、を含み、
   前記少なくとも二つの液体収容室を互いに連通させる連通口が前記隔壁の下方に形成されており、
   外部に液体を供給する液体供給口が前記通気側液体収容室と連通するように形成されており、
   前記液体センサは、前記頂壁に配されており、
   前記多孔質部材は、前記検出側液体収容室において前記液体センサの近傍から底壁まで充填されていることを特徴とする液体容器。
2. 前記容器は、前記検出側液体収容室の内壁から延び、前記検出側液体収容室内を、互いに液体が連通するように少なくとも二つの検出側液体収容小室に仕切る第２隔壁をさらに有し、
   前記液体センサは、それぞれの前記検出側液体収容小室に配備されていることを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
3. 前記液体収容小室を連通させる連通口が前記第２隔壁の下方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
4. 前記少なくとも二つの検出側液体収容小室について、前記液体供給口に遠い前記検出側液体収容小室ほど容量が小さいことを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
5. 前記多孔質部材は、前記少なくとも二つの検出側液体収容小室のそれぞれに配備されることを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
6. 前記多孔質部材は、前記少なくとも二つの検出側液体収容小室のうち、前記通気孔から最も遠い前記検出側液体収容小室に配備されることを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
7. 前記検出側液体収容室の容量は、前記通気側液体収容室の容量の半分またはそれより小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
8. 前記容器は、前記検出側液体収容室の内壁から延び、前記検出側液体収容室内を、互いに液体が連通するように少なくとも二つの検出側液体収容小室に仕切る第２隔壁をさらに有し、
   前記液体センサは、それぞれの前記検出側液体収容小室に配備されており
   前記少なくとも二つの検出側液体収容小室について、前記液体供給口に遠い前記検出側液体収容小室ほど容量が小さいことを特徴とする請求項７に記載の液体容器。
9. 前記検出側液体収容室の前記頂壁には気泡を捕らえる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
10. 前記液体センサは、前記容器の内方に開口して液体を保持するキャビティを有することを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
11. 前記多孔質部材は、前記液体センサの近傍にある近方多孔質部材と、前記近方多孔質部材に比較して前記液体センサから遠方にあり、かつ前記近方多孔質部材の孔径よりも小さい孔径を有する遠方多孔質部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
12. 前記近方多孔質部材は、液体センサに接触するように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体容器。
13. 前記液体センサから遠方の前記多孔質部材の圧縮率が、前記液体センサ近傍の圧縮率よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
14. 前記液体センサは振動を生ずる振動部を有する圧電装置であり、前記振動部に残留する残留振動によって発生する逆起電力に基づいて、前記液体の消費状態を検出することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の液体容器。
15. 前記液体センサは少なくとも液体の少なくとも音響インピーダンスを検出し、この音響インピーダンスに基づいて液体の消費状態を検出することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の液体容器。
16. 当該液体容器は、インク滴を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に装着され、前記記録ヘッドへ前記容器内の液体を供給することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の液体容器。

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