JP5034361B2 - 液体収容容器及び液体充填方法 - Google Patents

Description

本発明は液体収容容器及び液体充填方法に関し、例えば、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等の液体消費装置に所定の液体を供給する液体収容容器と、該液体収容容器の液体検出部に液体を充填する液体充填方法に関する。

捺染装置やマイクロデスペンサ、さらには超高品質での印刷が求められる商業用記録装置等の液体噴射装置における液体噴射ヘッドは、液体収容容器から被吐出液の供給を受けるが、液体が供給されていない状態で作動させると、いわゆる空打ちとなって噴射ヘッドが損傷を受けるため、これを防止すべく容器の液体残量を監視する必要がある。

そこで、記録装置に例を採ると、液体収容容器であるインクカートリッジ自体にインク残量を検出する為の液体検出部を装備したものが各種提案されている。
この様な液体検出部の具体的な構成としては、特許文献１に記載された発明のように、液体を収容する可撓性袋の相対向する扁平な面の一方に液収容用の凹部を形成するとともに、凹部の外面に圧電振動子を配置し、また他方の面に剛体を配置して、剛体と圧電振動子との間の液量（液の深さ）による振動状態から検出することも提案されている。

特開２００４−１３６６７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された液体検出部では、比較的高い精度で液残量を検出することができるものの、可撓性袋に収容されたインクの残量を、可撓性袋の変形に追従させて剛体を移動させる関係上、袋の撓みやシワ等に影響を受けて、それにより検出精度が低下する虞があった。

従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、液体の残量が所定量になったことを検出する機能を備えた液体収容容器と、該液体収容容器の液体検出部に液体を充填する良好な液体充填方法を提供することである。

本発明の上記目的は、加圧手段に加圧されて貯留している液体を液体排出口から排出する液体収容部と、外部の液体消費装置に前記液体を供給するための液体供給口と、前記液体収容部と前記液体供給口との間に介在する液体検出部とを備えた液体収容容器であって、
前記液体検出部は、前記液体収容部の液体排出口に接続される液体流入口と前記液体供給口に接続される液体流出口を備えた液体検出室と、前記液体検出室の液体収容量に応動して移動可能に収容された移動部材と、前記液体検出室の液体収容量が所定以下になると前記移動部材の一面と協働して検出空間を区画形成する凹部と、前記凹部に振動を印加すると共に印加した振動に伴う自由振動状態を検出する圧電型検出手段とを備え、
前記移動部材には、前記凹部と協働して区画形成した前記検出空間を前記液体検出室に連通させる２つの流路が設けられることを特徴とする液体収容容器により達成される。

上記構成によれば、液体検出室における液体収容量が所定以下になると、移動部材が振動作用領域である凹部と協働して検出空間を区画形成するので、圧電型検出手段が検出する自由振動状態の変化が顕著になり、液体検出室における液体収容量が所定レベルに達した時点又は状態を、正確に確実に検出することができる。

更に、液体検出室へ液体を充填する為に、液体消費装置に接続される液体供給口から吸引された場合には、吸引力が移動部材に設けた２つの流路に作用し、この吸引力が作用する経路を遡って液体供給口に液体供給がなされる。
即ち、振動作用領域である凹部にも確実に液体が充填され、凹部に気泡が残存することがないので、気泡の残存による検出精度の低下を防止できる。

尚、上記構成の液体収容容器において、前記２つの流路の一方が、前記液体流出口の近傍まで延設されていることが望ましい。
このような構成によれば、液体検出室へ液体を充填する為に液体供給口を吸引する吸引力が、液体流出口を介して２つの流路の一方に作用し易くなり、一方の流路に連通した凹部にも確実に作用する。
そこで、液体検出室内の液体が、これら２つの流路に連通した凹部を介して吸引され易くなり、凹部に残留する気泡の排除が容易になる。

また、上記構成の液体収容容器において、前記２つの流路の他方が、前記液体流入口の近傍まで延設されていることが望ましい。
このような構成によれば、液体検出室へ液体を充填する為に液体供給口を吸引する吸引力が、２つの流路の他方を介して液体流入口に確実に作用する。
そこで、液体収容部から液体流入口に供給された液体が他方の流路を介して凹部に流れ易くなり、凹部に残留する気泡の排除が容易になる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記２つの流路が、それぞれ前記液体流出口の近傍及び前記液体流入口の近傍まで延設されていることが望ましい。
このような構成によれば、液体検出室へ液体を充填する為に液体供給口を吸引する吸引力が、液体流出口を介して２つの流路の一方に確実に作用すると共に、２つの流路の他方を介して液体流入口に確実に作用する。
そこで、液体収容部内の液体が、これら２つの流路に連通した凹部を介して吸引され易くなり、凹部に残留する気泡の排除が容易になる。

また、上記構成の液体収容容器において、前記液体検出室が、上面に形成された開口部を液体収容量に応じて変形可能なフィルムにより封止して構成され、前記圧電型検出手段が、前記液体検出室の底部に配置されることが望ましい。
このような構成によれば、液体検出室が液体収容量の変化(圧力変化)に対応して容易に変形し、かつ容易に密閉空間として構成でき、簡単な構造でインクの漏れを防止することができる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が、前記液体検出室の液体収容量の変化に対応した前記フィルムの変形によって移動することが望ましい。又、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が、前記フィルムに固着されることが望ましい。
このような構成によれば、フィルムの容易な変形により、移動部材を液位や圧力にスムーズに追従させることができる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が、前記圧電型検出手段の振動面に対向する領域に、前記振動面に対して略平行となる面を有することが望ましい。
このような構成によれば、液位に応動して容積を変化させる検出空間を容易に形成することができる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が、前記圧電型検出手段を配置した方向に付勢手段により付勢されていることが望ましい。又、上記構成の液体収容容器において、前記付勢手段が、弾性部材により構成されていることが望ましい。
このような構成によれば、付勢手段による付勢力を調整することにより、移動部材の一面が凹部と協働して検出空間を区画形成する時期を変更できると共に、検出すべき液体検出室の内圧(残存液量)を容易に設定することができる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が前記凹部と協働して検出空間を区画形成する時点を、前記液体収容部の液体が消尽された状態に設定されていることが望ましい。
また、上記構成の液体収容容器において、前記移動部材が前記凹部と協働して検出空間を区画形成する時点を、前記液体収容部の液体が略消尽された状態に設定されていることが望ましい。
このような構成によれば、例えば液体収容容器をインクカートリッジとして使用した場合に、液体検出部の圧電型検出手段を、液体収容部におけるインク残量がゼロになったことを検知するインクエンド検出機構や、もうすぐゼロになる状態を検知するインクニアエンド検出機構として有効に活用することができる。

更に、上記構成の液体収容容器において、前記凹部は２つの開口部を有し、前記移動部材と協働して前記検出空間を区画形成する際に、前記２つの開口部と前記移動部材の２つの流路が連通することが望ましい。
このような構成によれば、液体検出室へ液体を充填する為に、液体消費装置に接続される液体供給口から吸引された場合には、吸引力が移動部材に設けた２つの流路と連通する２つの開口部を有した凹部に確実に作用し、この吸引力が作用する経路を遡って液体供給口に液体供給がなされる。即ち、前記凹部が２つの開口部を有する流路形状とされることで、気泡排出性がより向上する。

更に、上記構成の液体収容容器において、少なくとも前記液体検出室に液体を充填する際の姿勢において、前記凹部の２つの開口部が高低差を有しない場合にも、前記移動部材の２つの流路における前記凹部と接続されない側の２つの開口部が高低差を有するように配置されることが望ましい。
このような構成によれば、圧電型検出手段の電極配置等の理由により、液体検出室に液体を充填する際における凹部の２つの開口部が高低差を有しない水平となってしまうようなレイアウトであっても、移動部材の２つの流路における前記凹部と接続されない側の２つの開口部が高低差を有するように配置されることで、凹部へ液体が充填される際の低い側の前記移動部材の開口部を液体流入口とし、流れ方向を明確にできる。そこで、液体検出室へ液体を充填する際の凹部の気泡排出性を確保できる。

また、本発明の上記目的は、上記構成の液体収容容器の液体検出部に液体を充填する液体充填方法であって、
前記移動部材の２つの流路における前記凹部と接続されない側の２つの開口部に高低差を確保した状態で、前記液体検出部に液体を充填することを特徴とする液体充填方法により達成される。

上記構成の液体充填方法によれば、液体消費装置に接続される液体供給口から液体を吸引して液体検出部へ液体を充填する際、移動部材の前記２つの開口部に高低差があることで、凹部へ液体が充填される際の低い側の移動部材の開口部が液体流入口になり、流れ方向が明確になるので、液体検出部の気泡排出性が向上する。

本発明の液体収容容器によれば、液体検出室における液体収容量が所定以下になると、移動部材が凹部と協働して検出空間を区画形成するので、自由振動状態の変化が顕著になり、液体検出室における液体収容量が所定レベルに達した時点又は状態を、正確に確実に検出することができる。

更に、液体検出室へ液体を充填する為に、液体消費装置に接続される液体供給口から吸引された場合には、吸引力が移動部材に設けた２つの流路に作用し、この吸引力が作用する経路を遡って液体供給口に液体供給がなされる。
即ち、振動作用領域である凹部にも確実に液体が充填され、凹部に気泡が残存することがないので、気泡の残存による検出精度の低下を防止して、高精度な液体収容量の検出が可能となる。

また、本発明の液体充填方法によれば、液体消費装置に接続される液体供給口から吸引して液体検出部へ液体を充填する際、移動部材の前記２つの開口部に高低差があることで、凹部へ液体が充填される際の低い側の移動部材の開口部が液体流入口になり、流れ方向が明確になるので、液体検出部の気泡排出性が向上する。
従って、液体の残量が所定量になったことを検出する機能を備えた液体収容容器と、該液体収容容器の液体検出部に液体を充填する良好な液体充填方法を提供できる。

以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る液体収容容器を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体収容容器の縦断面図であり、非加圧状態の液体収容部から液体供給口を介して液体が吸引される状態を示す。図２は、図１に示した液体収容容器の液体収容部が加圧状態時の縦断面図である。

本第１実施形態の液体収容容器１は、図示しないインクジェット式記録装置（液体消費装置）のカートリッジ装着部に着脱可能に装着されて、記録装置に装備された印字ヘッドにインク（液体）を供給するインクカートリッジである。
この液体収容容器１は、図１に示すように、図示しない加圧手段によって加圧される加圧室３を区画形成した容器本体５と、インクを貯留して加圧室３内に収容されて加圧室３の加圧により貯留しているインクを排出口（液体排出口）７ｂから排出するインクパック（液体収容部）７と、外部の液体消費装置であるインクジェット式記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給口（液体供給口）９と、インクパック７とインク供給口９との間に介在してインク残量の検出を行うインク検出部（液体検出部）１１とを備えている。

容器本体５は、樹脂によって形成された扁平な直方体状の筐体であり、密閉状態の加圧室３と、この加圧室３に矢印Ａで示すように不図示の加圧手段が加圧空気を送給するための加圧気体注入部である加圧口１３と、インク検出部１１を収容する検出部収容室１５と、を備えている。検出部収容室１５は、加圧室３に供給される加圧気体の圧力から遮断された領域である。
尚、容器本体５は、加圧室３を密閉状態にできれば、必ずしも一体成形された樹脂部材である必要はない。

インクパック７は、可撓性を有する樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルム相互の周縁部を互いに貼り合わせることにより形成した可撓性袋体７ａの一端側に、インク検出部１１のインク流入口（液体流入口）１１ａが接続される筒状の排出口７ｂを接合したものである。このインクパック７は、アルミラミネート複層フィルムを使用したことで、高いガスバリア性を確保している。

インクパック７とインク検出部１１は、排出口７ｂにインク流入口１１ａを嵌合接続させることで、互いに接続した状態になる。即ち、排出口７ｂとインク流入口１１ａとの嵌合を解除することで、互いに分離可能になっている。
なお、排出口７ｂには、インク流入口１１ａとの間を気密に接続するためのパッキン１７が装備されている。そして、インクパック７には、インク検出部１１を接続する前に、予め脱気度の高い状態に調整されたインクが充填される。

インク検出部１１は、インクパック７の排出口７ｂに接続されるインク流入口１１ａとインク供給口９に接続されるインク流出口（液体流出口）１１ｂとを扁平な直方体状の容器本体５の長手方向（図１中左右方向）に沿って連通させた凹空間１９ａを有した検出部ケース１９と、凹空間１９ａの開口を封止してセンサ室（液体検出室）２１を区画形成した可撓性フィルム２３と、凹空間１９ａの底部に装備された圧力検出部２５と、この圧力検出部２５に対向して可撓性フィルム２３に固着された受圧板（移動部材）１２７と、この受圧板１２７と検出部収容室１５の上壁との間に圧装されてセンサ室２１の容積が縮小する方向に受圧板１２７及び可撓性フィルム２３を弾性付勢する圧縮コイルばね（付勢部材）２９と、を備えている。

検出部ケース１９は、凹空間１９ａを区画形成している周壁の一端側に、インク流入口１１ａが一体形成され、また、このインク流入口１１ａと対向する周壁に、インク供給口９に連通するインク流出口１１ｂが貫通形成されている。図示していないが、インク供給口９には、インクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装着した際に、カートリッジ装着部に装備されているインク供給針の挿入により流路を開く弁機構が装備される。

インク検出部１１における圧力検出部２５は、インクパック７からインク供給口９にインクが導出されない時には、圧縮コイルばね２９の付勢力で受圧板１２７が密着した状態に当接する底板３１と、該底板３１に形成された凹部であるインク誘導路３３と、インク誘導路３３に振動を印加すると共に、前記振動に伴う自由振動の状態を検出する圧電型センサ（圧電型検出手段）３５とを備えたものである。

この圧電型センサ３５は、インク誘導路３３が受圧板１２７により覆われているか否かで、異なる自由振動の状態を検出することができる。
そこで、例えばインクジェット式記録装置に設けた制御部は、圧電型センサ３５が検出した自由振動の状態に応じて、受圧板１２７を支持している可撓性フィルム２３の変形を検出することで、センサ室２１内の圧力を検知できる。

圧縮コイルバネ２９の付勢方向は、前述したようにセンサ室２１の容積が縮小する方向であると同時に、圧電型センサ３５が配置された方向となっている。
底板３１に形成された凹部であるインク誘導路３３は、２つの開口部３３ａ，３３ｂを有して容器本体５の長手方向に連通形成された流路形状とされており、図１に示すように受圧板１２７が底板３１に密着した状態では、受圧板１２７の一面１２７ｃと協働して検出空間を区画形成すると共に、該受圧板１２７の後述する第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂとこれら開口部３３ａ，３３ｂとが連通する。一方、図２に示すように受圧板１２７が底板３１から離れた状態になると、インク誘導路３３は、２つの開口部３３ａ，３３ｂを介してセンサ室２１に開放される。受圧板１２７の一面１２７ｃは、圧電型センサ３５の振動面に対向する領域において前記振動面に対して略平行となる面である。

インク検出部１１は、図２に示すように、加圧室３に供給される加圧空気によるインクパック７の加圧で、インクパック７からセンサ室２１にインクが供給されると、それによるセンサ室２１内のインク収容量（液面レベル）の変化に相応して、可撓性フィルム２３が上方に膨出変形する。この可撓性フィルム２３の変形により、センサ室２１の隔壁の一部を構成している受圧板１２７が上方に移動して、受圧板１２７が底板３１から離れる。受圧板１２７が底板３１から離れることにより、インク誘導路３３がセンサ室２１に開放した状態になると共に、センサ室２１を通ってインク供給口９から記録ヘッド側にインクが供給されることになる。

加圧室３が所定の加圧状態になっていても、インクパック７に収容されているインクが低減すると、インクパック７からセンサ室２１に供給されるインク量が減少する。それにより、センサ室２１内の圧力が減少するため、受圧板１２７がインク誘導路３３を有した底板３１に近づいてゆく。
本実施形態では、センサ室２１内の圧力の減少によって受圧板１２７が底板３１に密着し、インク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック７のインクが消尽された状態に設定している。

可撓性フィルム２３は、センサ室２１に供給されるインクの圧力に応じて受圧板１２７に変位を付与するダイヤフラムとして機能する。インクの微少な圧力変化を検出可能にして、検出精度を向上させるためには、可撓性フィルム２３には十分な可撓性を持たせると良い。

本実施形態の受圧板１２７には、図１に示すように、インク誘導路３３と協働して区画形成した検出空間をセンサ室２１に連通させる２つの流路である第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂが設けられている。
更に、２つの流路の一方である第２流路１２７ｂは、インク流出口１１ｂの近傍まで延設されている。

以上に説明した本実施形態の液体収容容器１では、センサ室２１における液体収容量が所定以下になると、受圧板１２７が底板３１に当接し、振動作用領域であるインク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成するので、圧電型センサ３５が検出する自由振動状態の変化が顕著になり、センサ室２１における液体収容量が所定レベルに到達した時点又は状態を、正確に確実に検出することができる。

更に、センサ室２１へインクを充填する為に、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９から吸引された場合には、吸引力が受圧板１２７に形成した第２流路１２７ｂ、インク誘導路３３及び第１流路１２７ａを経て、センサ室２１に接続したインクパック７の排出口７ｂに作用し、この吸引力が作用する経路を遡ってインク供給口９にインク供給がなされる。ここで、本実施形態のインク誘導路３３は、２つの開口部３３ａ，３３ｂを有する流路形状とされているので、インク供給口９からの吸引力は、第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂと連通する２つの開口部３３ａ，３３ｂを有したインク誘導路３３に確実に作用することができ、気泡排出性がより向上している。

即ち、振動作用領域であるインク誘導路３３にも確実にインクが充填され、インク誘導路３３に気泡が残存することがないので、気泡の残存による検出精度の低下を防止して、高精度なインク収容量の検出が可能となる。
従って、本実施形態の液体収容容器１は、インクの残量が所定量になったことを検出する機能を備えることができる。

ここで参考のために、上記第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂを設けていない受圧板２７を備えた液体収容容器１００を図５及び図６に示す。なお、この液体収容容器１００は、受圧板２７が第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂを設けられていない他は、上記液体収容容器１と同様の構成である。
液体収容容器１００の場合、センサ室２１へインクを充填する為に、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９から吸引される時には、図５に示すように、受圧板２７が圧縮コイルばね２９の付勢力で底板３１に密着した状態に当接しており、インク誘導路３３は受圧板２７により閉塞された状態となっている。

そこで、インク供給口９から吸引を実施しても、液体収容容器１００の場合に吸引力はインク誘導路３３には作用せず、図６に示すように、インク誘導路３３にはインクが充填され難い。その結果、インク誘導路３３に残留する気泡が記録ヘッド側に流れて障害を招いたり、或いは、残留する気泡のために圧電型センサ３５の検出する自由振動状態が不正になったりして、残量検出の精度低下を招く可能性がある。

なお、本実施形態の液体収容容器１では、受圧板１２７に形成された第２流路１２７ｂがインク流出口１１ｂ近傍まで延設されているため、センサ室２１にインクを充填するためにインク供給口９から吸引された場合には、吸引力がインク流出口１１ｂを介して第２流路１２７ｂに作用し易くなり、第２流路１２７ｂに連通したインク誘導路３３にも確実に作用する。
そこで、センサ室２１内のインクが、これら第１流路１２７ａ及び第２流路１２７ｂに連通したインク誘導路３３を介して吸引され易くなり、インク誘導路３３に残留する気泡の排除が容易になる。

更に、本実施形態の液体収容容器１では、センサ室２１が、上面に形成された開口部をインク収容容量に応じて変形可能な可撓性フィルム２３により封止して構成され、圧電型センサ３５が、センサ室２１の底部に配置される構成である。
このため、センサ室２１が液体収容量の変化(圧力変化)に対応して容易に変形し、かつ容易に密閉空間として構成でき、簡単な構造でインクの漏れを防止することができる。

また、本実施形態の液体収容容器１では、受圧板１２７が、可撓性フィルム２３に固着され、センサ室２１の液体収容量の変化に対応した該可撓性フィルム２３の変形によって移動する。
そこで、可撓性フィルム２３の容易な変形により、受圧板１２７を液位や圧力にスムーズに追従させることができる。

更に、本実施形態の液体収容容器１では、受圧板１２７の一面１２７ｃが、圧電型センサ３５の振動面に対向する領域において前記振動面に対して略平行となる面であるので、液位に応動して容積を変化させる検出空間を容易に形成することができる。

また、本実施形態の液体収容容器１では、受圧板１２７が、弾性部材により構成された付勢手段である圧縮コイルバネ２９によって圧電型センサ３５を配置した方向に付勢されている。
そこで、圧縮コイルバネ２９の付勢力を調整することにより、受圧板１２７の一面１２７ｃがインク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成する時期を任意に変更できると共に、検出すべきセンサ室２１の内圧(残存液量)を容易に設定することができる。

また、本実施形態の液体収容容器１では、受圧板１２７がインク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック７のインクが消尽された状態に設定しているため、上記のようにインクカートリッジとして使用した場合に、インク検出部１１の圧電型センサ３５を、インクパック７におけるインク残量がゼロになったことを検知するインクエンド検出機構として有効に活用することができる。

図３は、本発明の第２実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。
本第２実施形態の液体収容容器１０１は、上記第１実施形態の液体収容容器１における受圧板２７に換えて受圧板２２７を用いたものであり、受圧板２２７以外の構成は上記液体収容容器１と同様の構成であるので、同符号を付して詳細な説明を省略する。

図３に示すように、本第２実施形態の液体収容容器１０１における受圧板２２７には、インク誘導路３３と協働して区画形成した検出空間をセンサ室２１に連通させる２つの流路である第１流路２２７ａ及び第２流路２２７ｂが設けられている。
更に、２つの流路の他方である第１流路２２７ａは、インク流入口１１ａの近傍まで延設されている。

そこで、本第２実施形態の液体収容容器１０１では、センサ室２１へインクを充填する為に、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９から吸引された場合には、吸引力が第１流路２２７ａを介してインク流入口１１ａに確実に作用する。
そこで、インクパック７からインク流入口１１ａに供給されたインクが第１流路２２７ａを介してインク誘導路３３に流れ易くなり、インク誘導路３３に残留する気泡の排除が容易になる。

図４は、本発明の第３実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。
本第３実施形態の液体収容容器１０２は、上記第１実施形態の液体収容容器１における受圧板２７に換えて受圧板３２７を用いたものであり、受圧板３２７以外の構成は上記液体収容容器１と同様の構成であるので、同符号を付して詳細な説明を省略する。

図４に示すように、本第３実施形態の液体収容容器１０２における受圧板３２７には、インク誘導路３３と協働して区画形成した検出空間をセンサ室２１に連通させる２つの流路である第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂが設けられている。
更に、２つの流路である第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂは、それぞれインク流入口１１ａ及びインク流出口１１ｂの近傍まで延設されている。

そこで、本第３実施形態の液体収容容器１０２では、センサ室２１へインクを充填する為に、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９から吸引された場合には、吸引力がインク流出口１１ｂを介して第２流路３２７ｂに確実に作用すると共に、第１流路３２７ａを介してインク流入口１１ａに確実に作用する。
そこで、インクパック７内のインクが、これら第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂに連通したインク誘導路３３を介して吸引され易くなり、インク誘導路３３に残留する気泡の排除が容易になる。

更に、本発明のインク充填方法（液体充填方法）により液体収容容器１０２のインク検出部１１にインクを充填する際には、例えば図７に示すように、液体収容容器１０２の長手方向端のインク供給口９側を持ち上げて液体収容容器１０２を傾斜させ、受圧板３２７の第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂにおけるインク誘導路３３と接続されない側の２つの開口部であるインク流入口側開口３２７ｄとインク流出口側開口３２７ｅとに高低差ｈを確保した状態とする。

即ち、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９を吸引してインクパック７からインク検出部１１へインクを充填する際には、インク供給口９近傍のインク流出口側開口３２７ｅが排出口７ｂ近傍のインク流入口側開口３２７ｄより高くなった状態とする。
すると、インク誘導路３３へインクが充填される際の低い側の受圧板３２７のインク流入口側開口３２７ｄがインク流入口になり、流れ方向が明確になるので、液体収容容器１０２を水平にした状態でインクを充填した場合に比べて、インク検出部１１の気泡排出性が向上する。

なお、本発明のインク充填方法においては、インクを充填する際に、インク供給口９近傍のインク流出口側開口３２７ｅが、排出口７ｂ近傍のインク流入口側開口３２７ｄより高ければ良いので、インク供給口９側が上方を向くように液体収容容器１０２を垂直に立てた状態で、インク検出部１１のインク充填を行っても良い。

図８は、本発明の第４実施形態に係る液体収容容器の水平断面図である。
本第４実施形態の液体収容容器４０１は、上記第３実施形態の液体収容容器１０２におけるインク検出部１１に換えてインク検出部４１１を用いたものであり、インク検出部４１１の配置が異なる以外の構成は上記液体収容容器１０２と同様の構成であるので、同符号を付して詳細な説明を省略する。

図８に示すように、本第４実施形態の液体収容容器４０１におけるインク検出部４１１は、インクパック４０７の排出口４０７ｂに接続されるインク流入口（液体流入口）４１１ａとインク供給口４０９に接続されるインク流出口（液体流出口）４１１ｂとを扁平な直方体状の容器本体４０５の短手方向（図８中上下方向）に沿って連通させた凹空間４１９ａを有する検出部ケース４１９と、凹空間４１９ａの開口を封止してセンサ室２１を区画形成した可撓性フィルム２３と、凹空間４１９ａの底部に装備された圧力検出部２５と、この圧力検出部２５に対向して可撓性フィルム２３に固着された受圧板３２７と、この受圧板３２７と検出部収容室４１５の前壁との間に圧装されてセンサ室２１の容積が縮小する方向に受圧板３２７及び可撓性フィルム２３を弾性付勢する圧縮コイルばね２９と、を備えている。

検出部ケース４１９は、凹空間４１９ａを区画形成している周壁の一端側に、Ｌ字状のインク流入口４１１ａが一体形成され、また、このインク流入口４１１ａと対向する周壁に、インク供給口４０９に連通するＬ字状のインク流出口４１１ｂが貫通形成されている。そこで、インクパック４０７の排出口４０７ｂからセンサ室２１に流入したインクは、インク流出口４１１ｂを経て、容器本体４０５の短手方向にオフセットして開口されたインク供給口４０９から記録ヘッド側に供給される。

容器本体４０５は、密閉状態の加圧室４０３と、この加圧室４０３に矢印Ａで示すように不図示の加圧手段が加圧空気を送給するための加圧気体注入部である加圧口４１３と、インク検出部４１１を収容する検出部収容室４１５と、を備えている。検出部収容室４１５は、加圧室４０３に供給される加圧気体の圧力から遮断された領域である。

即ち、本第４実施形態の液体収容容器４０１のインク検出部４１１にインクを充填する際には、図８に示すように、容器本体４０５の短手方向が垂直になるように立てた状態とすることで、受圧板３２７の第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂにおけるインク誘導路３３と接続されない側の２つの開口部であるインク流入口側開口３２７ｄとインク流出口側開口３２７ｅとに高低差ｈを確保した状態とすることができる。

即ち、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口４０９を吸引してインクパック４０７からインク検出部４１１へインクを充填する際には、インク供給口４０９近傍のインク流出口側開口３２７ｅが排出口４０７ｂ近傍のインク流入口側開口３２７ｄより高くなった状態となる。
すると、インク誘導路３３へインクが充填される際の低い側の受圧板３２７のインク流入口側開口３２７ｄがインク流入口になり、流れ方向が明確になる。また、センサ室２１内の気泡も、浮力により上方のインク流出口側開口３２７ｄｅに移動する。そこで、インク検出部４１１の気泡排出性が向上する。

図９は、本発明の第５実施形態に係る液体収容容器の縦断面、図１０は図９に示したインク検出部を説明する平面図及び断面図である。なお、本第５実施形態に係る液体収容容器５０１は、インク検出部５１１以外の構成は上記第３実施形態の液体収容容器１０２と同様の構成であるので、同符号を付して詳細な説明を省略する。

図９に示すように、本第５実施形態に係るインク検出部５１１は、インクパック７の排出口７ｂに接続されるインク流入口（液体流入口）５１１ａとインク供給口９に接続されるインク流出口（液体流出口）５１１ｂとを連通させた凹空間５１９ａを有する検出部ケース５１９と、凹空間５１９ａの開口を封止してセンサ室２１を区画形成した可撓性フィルム２３と、凹空間５１９ａの底部に装備された圧力検出部５２５と、この圧力検出部５２５に対向して可撓性フィルム２３に固着された受圧板（移動部材）５２７と、この受圧板５２７と検出部収容室１５の上壁との間に圧装されてセンサ室２１の容積が縮小する方向に受圧板５２７及び可撓性フィルム２３を弾性付勢する圧縮コイルばね２９と、を備えている。

圧力検出部５２５の底板５３１に形成された凹部であるインク誘導路５３３は、２つの開口部５３３ａ，５３３ｂを有する流路形状とされており、受圧板５２７が底板５３１に密着した状態では、受圧板５２７の一面５２７ｃと協働して検出空間を区画形成すると共に、該受圧板５２７の後述する第１流路５２７ａ及び第２流路５２７ｂとこれら開口部５３３ａ，５３３ｂとが連通する。一方、受圧板５２７が底板５３１から離れた状態になると、インク誘導路５３３は、２つの開口部５３３ａ，５３３ｂを介してセンサ室２１に開放される。受圧板５２７の一面５２７ｃは、圧電型センサ５３５の振動面に対向する領域において前記振動面に対して略平行となる面である。

図１０に示すように、本第５実施形態の液体収容容器５０１における受圧板５２７には、インク誘導路５３３と協働して区画形成した検出空間をセンサ室２１に連通させる２つの流路である第１流路５２７ａ及び第２流路５２７ｂが設けられている。
更に、２つの流路である第１流路３２７ａ及び第２流路３２７ｂは、それぞれインク流入口５１１ａ及びインク流出口５１１ｂの近傍まで延設されている。
そして、本実施形態の圧力検出部５２５の底板５３１に形成されたインク誘導路５３３は、圧電型センサ５３５の電極配置の都合により、図１０に示すように、扁平な直方体状の容器本体５の短手方向に沿って連通形成された流路形状とされている。

そして、本発明のインク充填方法に基づいて液体収容容器５０１のインク検出部５１１にインクを充填する際には、液体収容容器５０１の長手方向端のインク供給口９側を矢印Ｂ方向に持ち上げて液体収容容器５０１を傾斜させても、インク誘導路５３３の２つの開口部５３３ａ，５３３ｂが高低差を有しない水平となってしまうが、受圧板５２７の第１流路５２７ａ及び第２流路５２７ｂにおけるインク誘導路５３３と接続されない側の２つの開口部であるインク流入口側開口５２７ｄとインク流出口側開口５２７ｅとは、高低差を確保した状態とすることができる。

即ち、インクジェット式記録装置に接続されるインク供給口９を吸引してインクパック７からインク検出部５１１へインクを充填する際には、インク供給口９近傍のインク流出口側開口５２７ｅが排出口７ｂ近傍のインク流入口側開口５２７ｄより高くなった状態となる。
そこで、インク誘導路５３３へインクが充填される際の低い側の受圧板５２７のインク流入口側開口５２７ｄが液体流入口となって、流れ方向が明確になるので、水平となっているインク誘導路５３３の気泡排出性を確保できる。

なお、上記各実施形態では、可撓性フィルム２３及び受圧板１２７（２２７，３２７）を圧電型センサ３５側に付勢する付勢手段として圧縮コイルばね２９を使用した。
しかしながら、圧縮コイルばね２９の代わりに、ゴムその他の弾性部材により構成される付勢手段を使用するようにしても良い。

さらに、上記各実施形態では、受圧板１２７（２２７，３２７）がインク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック７のインクが完全に消尽された状態に設定して、圧電型センサ３５をインクパック７におけるインク残量がゼロになったことを検知するインクエンド検出機構として機能させるようにした。
しかしながら、受圧板１２７（２２７，３２７）がインク誘導路３３と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック７のインクが略消尽された状態（所定の小量が残っている状態）に設定すれば、圧電型センサ３５をインクパック７におけるインク残量がもうすぐゼロになる状態を検知するインクニアエンド検出機構として活用することもできる。

また、本発明の液体収容容器において、移動部材の一面と協働して検出空間を区画形成すると共に圧力検出部が振動を作用させる振動作用領域である凹部は、上記各実施形態に示したような２つの開口部３３ａ，３３ｂを有するインク誘導路３３に限らない。本発明に係る凹部は、管状の通路ではなく、底板３１の上面に開放する単純な切欠き部状に形成するようにしても良い。

また、本発明の液体収容容器の用途は、インクジェット記録装置のインクカートリッジに限らない。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。
液体消費装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー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ディスプレー、面発光ディスプレー（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、捺染装置やマイクロデスペンサ等が挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る液体収容容器の縦断面図であり、非加圧状態の液体収容部から液体供給口を介して液体が吸引される状態を示す。 図１に示した液体収容容器の液体収容部が加圧状態時の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。 本発明に係る液体収容容器の受圧板から第１流路及び第２流路を削除した比較例としての液体収容容器の縦断面図である。 図５に示した液体収容容器の拡大断面図であり、非加圧状態の液体収容部から液体供給口を介して液体が吸引される状態を示す。 図４に示した液体収容容器の液体検出部に液体を充填する際の液体充填方法を説明するための縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る液体収容容器の水平断面図である。 本発明の第５実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。 図９に示した液体収容容器の液体検出部を説明する上面図及び断面図である。

符号の説明

１…液体収容容器、３…加圧室、５…容器本体、７…インクパック（液体収容部）、７ａ…可撓性袋体、７ｂ…排出口（液体排出口）、９…インク供給口（液体供給口）、１１…インク検出部（液体検出部）、１１ａ…インク流入口（液体流入口）、１１ｂ…インク流出口（液体流出口）、１３…加圧口、１５…検出部収容室、１９…検出部ケース、１９ａ…凹空間、２１…センサ室（液体検出室）、２３…可撓性フィルム、２５…圧力検出部、２９…圧縮コイルバネ（付勢手段）、３１…底板、３３…インク誘導路（凹部）、３５…圧電型センサ（圧電型検出手段）、１２７…受圧板（移動部材）、１２７ａ…第１流路、１２７ｂ…第２流路

Claims (5)

1. 内部に貯留された液体を排出するための液体排出口を備えた液体収容部と、外部の液体消費装置に前記液体を供給するための液体供給口と、前記液体収容部と前記液体供給口との間に介在する液体検出部とを備えた液体収容容器であって、
   前記液体検出部は、前記液体収容部の液体排出口に接続される液体流入口と前記液体供給口に接続される液体流出口を備えた液体検出室と、前記液体検出室の液体収容量に応動して移動可能に収容された移動部材と、前記液体検出室の液体収容量が所定以下になると前記移動部材の一面と協働して検出空間を区画形成する凹部と、前記凹部に印加された振動に伴う自由振動状態を検出するために設けられた圧電型検出手段とを備え、
   前記移動部材には、前記凹部と協働して区画形成した前記検出空間を前記液体検出室に連通させる２つの流路が設けられることを特徴とする液体収容容器。
2. 前記２つの流路の一方が、前記液体流出口の近傍まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
3. 前記２つの流路の他方が、前記液体流入口の近傍まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
4. 前記２つの流路が、それぞれ前記液体流出口の近傍及び前記液体流入口の近傍まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
5. 請求項１に記載した液体収容容器の液体検出部に液体を充填する液体充填方法であって、
   前記移動部材の２つの流路における前記凹部と接続されない側の２つの開口部に高低差を確保した状態で、前記液体検出部に液体を充填することを特徴とする液体充填方法。

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