液体収容容器及び液体噴射装置
【課題】液体検出装置を備えた液体収容容器において、収容される液体の種類が極端に限
定されることがない技術を提供すると共に、液体検出装置が出力する検出信号の精度の低
下を抑制できる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】液体噴射装置が噴射する第１種の液体を液体噴射装置に供給するための液体
収容容器であって、第１種の液体を収容可能な液体収容室と、液体収容室から液体噴射装
置に第１種の液体を流通させる液体供給流路と、圧電素子を有する液体検出装置であって
、液体供給流路と連通する連通室と、連通室に存在する流体の振動特性に応じた検出信号
を出力する液体検出装置と、を備え、当液体収容容器は、第１種の液体と、第１種の液体
よりも比重が小さく、第１種の液体と相分離する不揮発性の第２種の液体と、を収容して
いる。
定されることがない技術を提供すると共に、液体検出装置が出力する検出信号の精度の低
下を抑制できる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】液体噴射装置が噴射する第１種の液体を液体噴射装置に供給するための液体
収容容器であって、第１種の液体を収容可能な液体収容室と、液体収容室から液体噴射装
置に第１種の液体を流通させる液体供給流路と、圧電素子を有する液体検出装置であって
、液体供給流路と連通する連通室と、連通室に存在する流体の振動特性に応じた検出信号
を出力する液体検出装置と、を備え、当液体収容容器は、第１種の液体と、第１種の液体
よりも比重が小さく、第１種の液体と相分離する不揮発性の第２種の液体と、を収容して
いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に液体を供給する液体収容容器及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置に液体を供給する液体収容容器において、液体収容容器に収容されている
液体の量（以下、「液体残量」ともいう。）を検出するために用いる液体検出装置を備え
る技術が知られている。例えば、プリンターに装着されるインクカートリッジにおいて、
インクカートリッジ内部に記録液体と導電性の不揮発性液体を収容すると共に、インクカ
ートリッジ内部に電極を備える技術が知られている（例えば、特許文献１）。この技術で
は、記録液体が消費され、電極が不揮発性液体と接すると、電極間が通電し、該通電によ
りインク残量を検出している。また、インク残量を検出するために圧電素子を有する圧電
装置をインクカートリッジに備える技術が知られている（例えば、特許文献２）。この技
術では、圧電装置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が表す波形を
圧電素子が検出信号として出力することでインク残量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７３８５６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、インク残量の検出のために電極を用いる場合、インクカートリ
ッジに収容できる液体の種類が限定される場合があった。また、例えば、インク残量の検
出のために圧電装置を用いる場合、インクが長期にわたってインクカートリッジ内に収容
されていると、圧電素子が出力する検出信号の精度が低下し、インク残量の誤検出を招く
場合があった。なお、このような問題は、インクカートリッジに関わらず、液体噴射装置
に液体を供給するための液体収容容器であって、液体検出装置を備える液体収容容器に共
通する問題であった。
【０００５】
従って、本発明は、液体検出装置を備えた液体収容容器において、収容される液体の種
類が極端に限定されることがない技術を提供すると共に、液体検出装置が出力する検出信
号の精度の低下を抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することができる。
【０００７】
［適用例１］液体噴射装置が噴射する第１種の液体を前記液体噴射装置に供給するための
液体収容容器であって、前記第１種の液体を収容可能な液体収容室と、前記液体収容室か
ら前記液体噴射装置に前記第１種の液体を流通可能な液体供給流路と、圧電素子を有する
液体検出装置であって、前記液体供給流路と連通する連通室と、前記連通室に存在する流
体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検出装置と、を備え、当該液体収容容器は
、前記第１種の液体と、前記第１種の液体よりも比重が小さく、前記第１種の液体と相分
離する不揮発性の第２種の液体と、を収容している、液体収容容器。
適用例１の液体収容容器によれば、流体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検
出装置を用いることから、導電性もしくは非導電性を問わず液体収容容器に収容する流体
を選択することができる。また、流体の振動特性は、流体の比重によって変動するが、適
用例１の液体収容容器によれば、不揮発性の第２種の液体を収容しているため、第１種の
液体のうちの蒸発性成分（例えば、水分）の蒸発を防止できる。これにより、第１種の液
体の比重の変動を抑制できるため、液体検出装置が出力する検出信号の精度の低下を抑制
することができる。
【０００８】
［適用例２］適用例１に記載の液体収容容器であって、前記液体検出装置は、前記連通室
に前記第１種の液体が存在する第１の場合は、第１種の検出信号を出力し、前記連通室に
前記第２種の液体が存在する第２の場合は、前記第１種の検出信号と異なる第２種の検出
信号を出力する、液体収容容器。
適用例２の液体収容容器によれば、第１種と第２種の検出信号を出力できることから、
第１種と第２種の検出信号を用いて液体収容容器の第１種の液体の残量状態を判定させる
ことができる。
【０００９】
［適用例３］適用例２に記載の液体収容容器であって、さらに、前記液体収容室を大気と
連通するための大気連通孔を有し、前記液体検出装置は、さらに、前記連通室に大気が存
在する第３の場合は、前記液体検出装置は前記第１種及び第２種の検出信号と異なる第３
種の検出信号を出力する、液体収容容器。
適用例３の液体収容容器によれば、第１種〜第３種の検出信号を出力できることから、
第１〜第３種の検出信号を用いて液体収容容器の第１種の液体の残量状態をより詳細に判
定させることができる。
【００１０】
［適用例４］適用例１乃至適用例３のいずれか１つに記載の液体収容容器であって、前記
連通室は、前記液体供給流路と直接に連通している、液体収容容器。
適用例４の液体収容容器によれば、液体収容容器に収容されている第１種の液体の残量
がより少なくなってから、第２種の検出信号を出力することができる。
【００１１】
［適用例５］適用例３に従属する適用例４に記載の液体収容容器であって、前記液体供給
流路は、前記液体収容室と接続された液体検出用流路と、一端が前記液体検出用流路と接
続され、他端が外部へ向かって開口している外部連通流路であって、当該液体収容容器に
収容された前記第１種の液体を前記液体噴射装置側に流入させる液体供給針を挿入可能な
外部連通用流路と、を有し、前記連通室は、前記液体検出用流路と連通し、前記液体噴射
装置への前記第１種の液体の供給時における前記第１種の液体の流れ方向において、前記
液体検出用流路のうち、前記連通室よりも下流側に位置する下流側流路の容積をＶ１、前
記液体噴射装置に装着される前の状態において、当該液体収容容器に収容されている前記
第２種の液体の体積をＶ２とした場合に、Ｖ１≧Ｖ２を満たす、液体収容容器。
適用例５の液体収容容器によれば、液体検出装置が第３種の検出信号を出力する時点に
おいて、第２種の液体が外部に導出されることを防止することができる。
【００１２】
［適用例６］液体噴射装置であって、適用例１乃至適用例５のいずれか１つに記載の液体
収容容器と、前記液体検出装置が出力する検出信号に基づいて、前記液体収容容器に収容
されている前記第１種の液体の量の状態を判定する液体残量判定部と、を備える、液体噴
射装置。
適用例６の液体噴射装置によれば、精度の高い検出信号に基づいて液体収容容器の残量
状態の判定を行うことができるため、第１種の液体残量の状態の誤判定を低減することが
できる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した液体収容容器又は
液体収容容器を備えた液体噴射装置の他に、該液体噴射装置を用いた液体収容容器の残量
状態判定方法等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る第１実施例のインクカートリッジを説明するための図である。
【図２】インクカートリッジの内部構成を説明するための図である。
【図３】液体検出装置６０及び液体検出用流路４０を説明するための図である。
【図４】圧電素子の検出信号について説明するための図である。
【図５】第１実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。
【図６】インク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。
【図７】第２実施例の液体供給流路流路４０ａの構成を説明するための図である。
【図８】第２実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。
【図９】インク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：
【００１６】
Ａ．第１実施例：
図１は本発明に係る第１実施例のインクカートリッジ１を説明するための図である。図
１（ａ）は、インクカートリッジ１を装着したインクジェットプリンター１０を示す斜視
図であり、図１（ｂ）は、インクジェットプリンター１０の制御部１００のソフトウェア
構成を示す図である。図１（ａ）に示すように、インクジェットプリンター１０（単に、
「プリンター１０」ともいう。）は主走査方向（紙巾方向）に移動するキャリッジ２を備
える。キャリッジ２の移動は、ステッピングモータ６の駆動によりタイミングベルト５を
介して行われる。キャリッジ２の下面には、記録ヘッド４が備えつけられており、記録ヘ
ッド４のノズルを介してインクが噴射され印刷用紙ＰＰ上に印刷が行われる。また、キャ
リッジ２上には、複数のインクカートリッジ１を搭載可能なカートリッジ収納部が設けら
れている。なお、各インクカートリッジ１は、インク残量を検出するための液体検出装置
（図示せず）を有する。液体検出装置は、プリンター１０と電気的に接続され、検出信号
の送受信が可能となっている。図１（ａ）では、インクカートリッジ１は、キャリッジ２
に装着されているが（いわゆる、オンキャリッジ）、キャリッジ２とは別の場所に設けら
れた装着部に装着されても良い（いわゆる、オフキャリッジ）。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、プリンター１０の制御部１００は、ＣＰＵ１３０と、メモリ
ー１１０と、検出信号受信部１２０とを備える。ＣＰＵ１３０は、インク残量判定部１３
２と出力部１３４とを有する。メモリー１１０には、インク残量を判定するための判定プ
ログラムが格納されている。検出信号受信部１２０は、液体検出装置から出力される検出
信号を受信する。インク残量判定部１３２は、検出信号と判定プログラムに従ってインク
カートリッジ１に収容されているインクの残量状態を判定する。出力部１３４は、残量状
態の判定結果に基づいて、インク残量の状態をプリンター１０が備える表示部（図示せず
）に表示させる。具体的には、前記表示部は液晶パネルにより構成され、インク残量の状
態を液晶パネルを用いて表示する。本実施例では、インク残量判定部１３２は、インクカ
ートリッジ１にインクが十分に収容され、プリンター１０が印刷可能な状態を示す「イン
ク残量有り」と、インクが殆ど収容されておらずプリンター１０が印刷不可能な状態を示
す「インクエンド」の２つの状態のいずれかであるかを判定し、判定した状態に応じた表
示を、出力部１３４を介して表示部に表示させる。
【００１８】
図２は、インクカートリッジ１の内部構成を説明するための図である。図２（ａ）はイン
クカートリッジの内部構成を示す第１の図であり、図２（ｂ）は、インクカートリッジ１
がプリンター１０に装着された場合のインクの流れを説明するための図である。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、インクカートリッジ１は、プリンター１０に供給する第１種
の液体としてのインク１６と、インク１６よりも比重が小さくインク１６と相分離する不
揮発性の第２種の液体としてのオイル１４と、空気１８とを収容している。インク１６と
しては、顔料、染料の中から目的に応じて色材を選択し使用することができる。オイル１
４としては、例えばシリコーンオイルや、えの油、大豆油等の各種オイルを使用できる。
本実施例では、オイル１４にシリコーンオイルを用いている。なお、インク１６の消費に
つれ、インク１６の液面が低下するが、インク１６の液面の低下に従ってオイル１４の液
面も低下するように、オイル１４には、インク１６の粘度以下の粘度を有するオイルを用
いることが好ましい。これにより、インク１６とオイル１４の２つの相の間に空気が混じ
ることがないので、後述する圧電素子が出力する検出信号の誤差をさらに低減することが
できる。また、インクカートリッジ１内には、後述する液体検出装置と液体検出用流路の
形成部材とにより形成される凹部を満たすことが可能な量のオイル１４を収容している。
なお、製造直後においては、空気１８は収容せず、インク１６とシリコーンオイル１４の
２つの液体を収容していても良い。
【００２０】
インクカートリッジ１は、液体収容室２０と、液体供給流路３０と、液体検出装置６０
とを備える。また、液体収容室２０には、液体収容室２０に大気を導入するための大気連
通孔２６が開口している。インクカートリッジ１の製造直後においては、外部へインク１
６やシリコーンオイル１４が漏れ出さないように、大気連通孔２６はフィルム２５により
封止されている。フィルム２５はインクカートリッジ１がプリンター１０に装着された際
に剥がされる。
【００２１】
液体供給流路３０は、液体収容室２０からプリンター１０に供給するインク１６が流通
する流路であって、流路断面が略円形の流路である。液体供給流路３０は、液体検出用流
路４０と、外部連通用流路５０とを有する。液体検出用流路４０は、液体検出装置６０が
配置される流路である。また、液体検出用流路４０は、一端が液体収容室２０と接続され
、他端は連通孔４２２を介して外部連通用流路５０に接続されている。なお、液体検出用
流路４０と液体検出装置６０の詳細構成については後述する。
【００２２】
外部連通用流路５０は、一端が連通孔４２２を介して液体検出用流路４０と接続されて
いる。また、外部連通用流路５０は、他端が外部へ向かって開口している開放孔５２を有
する。また、外部連通用流路５０は、シール機構４００を収容している。シール機構４０
０は、シール部材４０５と、弁部材４０４と、圧縮コイルばね４０６とを有し、開放孔５
２から近い順に、この順番で各部材４０４，４０５，４０６が外部連通用流路５０内に配
置されている。シール部材４０５は環状の部材であり、図２（ｂ）に示すように、プリン
ター１０のインク供給針４２が外部連通用流路５０内に挿入されている場合に、外部連通
用流路５０の内壁とインク供給針４２との外周面との間に隙間が生じないようにシールす
る。図２（ａ）に示すように、弁部材４０４は、略円柱形状の部材であり、インクカート
リッジ１（図１）がプリンター１０に装着されていない場合にシール部材４０５と当接す
る。これにより、弁部材４０４の一端側の面がシール部材４０５の開口を塞ぐ。圧縮コイ
ルばね４０６は、弁部材４０４をシール部材４０５に当接させる方向に付勢する。図２（
ｂ）に示すように、キャリッジ２（図１）に備え付けられたインク供給針４２が、開放孔
５２から外部連通用流路５０に挿入されると、インク供給針４２が弁部材４０４をシール
部材４０５から遠ざかる方向へと押し進める。すると、弁部材４０４とシール部材４０５
との間に隙間が生じ、矢印で示すように該隙間からインク供給針４２にインク１６が供給
される。なお、インクカートリッジ１がプリンター１０に装着され使用される際には、開
放孔５２が鉛直方向下向きに向かって開口し、液体供給流路３０が鉛直流路を形成する。
【００２３】
図３は、液体検出装置６０及び液体検出用流路４０を説明するための図である。液体検
出装置６０は、貫通孔６０２ａを有する連通板６０２と、貫通孔６０２ａの一方の開口を
塞ぐ振動板６０４と、振動板６０４に取り付けられた圧電素子６０６とを備える。貫通孔
６０２ａは、連通板６０２と振動板６０４により連通室６１０を形成している。液体検出
用流路４０の側面部分であって、液体検出装置６０が取り付けられる部分には、液体検出
用流路４０と連通室６１０とを連通させるために貫通孔４０２が形成されている。すなわ
ち、連通室６１０と液体検出用流路４０は直接に連通している。圧電素子６０６は、連通
室６１０と貫通孔４０２により形成される凹部６２０に存在する流体（インク１６等）の
振動特性に応じた検出信号をプリンター１０側へ出力する。
【００２４】
図４は、圧電素子の検出信号について説明するための図である。図４（ａ）は、圧電素子
６０６に印加する駆動信号と、圧電素子６０６に発生する逆起電力を表す波形を示す図で
ある。図４（ｂ）は凹部６２０に存在する流体の種類毎の圧電素子６０６が出力する検出
信号を示す図である。なお、図４（ａ）に示す横軸は、時間を表している。図４（ａ−１
）に示すように、圧電素子６０６に所定の充放電波形の駆動信号を印加すると、印加後に
凹部６２０に存在（充満）している流体の種類に応じて図４（ａ−２），（ａ−３）のよ
うに、振動板６０４が自由振動（共振）を開始する。この自由振動は、圧電素子６０６に
圧電効果による逆起電力を出力させ、この逆起電力の周期を測定することでインクの残留
状態を判定することができる。振動板６０４の自由振動の周波数は、凹部６２０に存在し
ている流体の振動特性により変化する。例えば、振動板６０４が大気（空気１８）で晒さ
れている場合（すなわち、凹部６２０に空気１８が充満している場合）は、図４（ａ−２
）に示すように振動板６０４の自由振動の周波数はより大きくなる。一方、例えば、振動
板６０４がインク１６と接している場合（すなわち、凹部６２０にインク１６が充満して
いる場合）は、図４（ａ−３）に示すように振動板６０４の自由振動の周波数はより小さ
くなる。また、振動板６０４と接している流体が液体であっても、該液体の種類により自
由振動の周波数（共振周波数）は変化する。振動板６０４と接している液体の比重がより
大きい場合は、共振周波数はより小さくなり、振動板６０４と接している液体の比重がよ
り小さい場合は、共振周波数はより大きくなる。
【００２５】
図４（ｂ）に示すように、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６
０６は所定の周波数の範囲内の共振周波数を有する検出信号Ｓ１を出力する。また、凹部
６２０にシリコーンオイル１４が充満している場合は、圧電素子６０６は、検出信号Ｓ１
の共振周波数（以下、「第１種の共振周波数」ともいう。）と異なる範囲の共振周波数を
有する検出信号Ｓ２を出力する。この検出信号Ｓ２の共振周波数（以下、「第２種の共振
周波数」ともいう。）の任意の周波数は、第１種の任意の共振周波数よりも大きい。さら
に、凹部６２０が空気１８で充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種及び第２種
の共振周波数と異なる範囲の共振周波数を有する検出信号Ｓ３を出力する。この検出信号
Ｓ３の共振周波数（以下、「第３種の共振周波数」ともいう。）の任意の周波数は、第１
種及び第２種の任意の共振周波数よりも大きい。なお、検出信号Ｓ１を「第１種の検出信
号Ｓ１」、検出信号Ｓ２を「第２種の検出信号Ｓ２」、検出信号Ｓ３を「第３種の検出信
号Ｓ３」とも言う。
【００２６】
図５は、第１実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。図６は、イ
ンク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。図５及び図６（ａ）に示すよ
うに、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種の検出
信号Ｓ１をプリンター１０へ出力する（ステップＳ１０，Ｓ１２）。すると、インク残量
判定部１３２は、プリンター１０が印刷不良を生じない程度の十分なインク１６が、イン
クカートリッジ１に収容されていると判定し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の
表示部に「インク有り」の表示を行わせる（ステップＳ２０，Ｓ２２）。
【００２７】
図５及び図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給が進み、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシリコーンオイル１４になる
と、圧電素子６０６は第２種の検出信号Ｓ２をプリンター１０へ出力する（ステップＳ１
４，Ｓ１６）。すると、インク残量判定部１３２は、インクカートリッジ１に収容されて
いるインク１６の量が第１の閾値以下であると判定（本実施例では、インク１６が残って
いないと判定）し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インクエンド」
の表示を行わせる（ステップＳ２４，Ｓ２６）。なお、制御部１００は、インクエンドの
場合、印刷不良を防止するためプリンター１０が印刷を実行できない状態とする。
なお、凹部６２０にインク１６及びシリコーンオイル１４の両者が存在する場合は、検
出信号Ｓ１〜Ｓ３以外の他の信号を圧電素子６０６が出力することになる。しかし、他の
信号を制御部１００が受信した場合は、他の信号を受信する前に受信していた信号に基づ
き、インク残量の判定を行う。すなわち、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシ
リコーンオイル１４に変わるまでに、凹部６２０にはインク１６及びシリコーンオイル１
４の両者が存在する状態が生じ、圧電素子６０６が他の信号を出力するが、その場合は、
他の信号を出力する前に出力をしていた検出信号Ｓ１に基づいてインク残量判定が行われ
る。
【００２８】
以上のように、インクカートリッジ１は、圧電素子６０６を有する液体検出装置６０を
備えていることから、プリンター１０にインク残量を判定させるために、インクカートリ
ッジ１に収容する液体の種類が極端に限定されることはない。加えて、インクカートリッ
ジ１は、インク１６よりも比重が小さい不揮発性のシリコーンオイル１４を収容している
ため、インクカートリッジ１のインク１６の水分の蒸発を防止できる。これにより、イン
ク１６の比重の変動を抑制でき、第１種の検出信号Ｓ１が有する周波数の変動幅を抑制で
きる。よって、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の精度
の低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量の状態の誤判定を低減できる。
【００２９】
Ｂ．第２実施例：
図７は、第２実施例の液体検出用流路４０ａの構成を説明するための図である。図７で
は説明の便宜上、第２実施例のインクカートリッジ１ａの液体供給流路３０ａの一部分を
拡大して示している。また、外部連通用流路５０内に収容されているシール機構４００（
図２（ｂ））の図示は省略している。第１実施例の液体検出用流路４０との違いは、液体
検出装置６０（詳細には凹部６２０）が配置された地点よりも下流側に所定値以上の容積
を有するインク貯留室４２０を設けた点である。その他のインクカートリッジ１ａの構成
は第１実施例と同様の構成であるため、説明を省略する。なお、第２実施例において、上
流側、下流側はインクカートリッジ１ａからプリンター１０へインク１６を供給する際の
インクの流れ方向を基準にしている。図７では上側から下側に向かってインク１６は流れ
る。また、第２実施例におけるプリンター１０のインク残量判定部１３２（図１（ｂ））
は、「インク残量有り」と「インクエンド」に加えて、インク１６の残量が残りわずかで
ある状態を示す「インクニアエンド」の３つの状態のいずれかであるかを判定し、判定し
た状態に応じた表示を、出力部１３４を介して表示部に表示させる。
【００３０】
図７に示すように、液体検出用流路４０ａは、凹部６２０よりも下流側に位置するイン
ク貯留室（下流側流路）４２０と、インク貯留室４２０よりも上流側であって凹部６２０
と接する上流側流路４１０とを有する。インク貯留室４２０の容積Ｖ１は、インクカート
リッジ１ａに収容される不揮発性液体であるシリコーンオイル１４の体積Ｖ２以上である
。
【００３１】
図８は、第２実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。図９は、イ
ンク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。図８及び図９（ａ）に示すよ
うに、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種の検出
信号Ｓ１をプリンター１０へ出力する（ステップＳ３０，Ｓ３２）。すると、インク残量
判定部１３２は、インクカートリッジ１ａにインク１６が十分に収容されていると判定し
、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インク有り」の表示を行わせる（
ステップＳ５０，Ｓ５２）。
【００３２】
図８及び図９（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給が進み、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシリコーンオイル１４になる
と、圧電素子６０６は第２種の検出信号Ｓ２をプリンター１０へ出力する（ステップＳ３
４，Ｓ３６）。すると、インク残量判定部１３２は凹部６２０にシリコーンオイル１４が
充満されたため、インクカートリッジ１ａに収容されているインク１６の量が第１の閾値
以下であると判定（本実施例の場合、インク１６が残りわずかになったと判定）し、出力
部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インクニアエンド」の表示を行わせるス
テップＳ５４，Ｓ５６）。この状態ではユーザの印刷要求に対して印刷は可能であるが、
「インクニアエンド」の表示を行うことで、ユーザに対し、インクカートリッジ１ａの交
換時期が迫っていることを報知する。
【００３３】
図５及び図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給がさらに進み、凹部６２０に充満する流体がシリコーンオイル１４から空気１８に
なると、圧電素子６０６は第３種の検出信号Ｓ３をプリンター１０へ出力する（ステップ
Ｓ３８，Ｓ４０）。すると、インク残量判定部１３２はインクカートリッジ１に収容され
ているインク１６の量が第１の閾値より小さい第２の閾値以下であると判定（本実施例で
は、インク１６が残っていないと判定）し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表
示部に「インクエンド」の表示を行わせる（ステップＳ５８，Ｓ６０）。なお、第１実施
例と同様に、インクエンドの場合、制御部１００は、印刷不良を防止するためプリンター
１０が印刷を実行できない状態とする。
なお、凹部６２０にインク１６及びシリコーンオイル１４の両者が存在する場合、又は
、シリコーンオイル１４と空気１８の両者が存在する場合は、検出信号Ｓ１〜Ｓ３以外の
他の信号を圧電素子６０６は出力することになる。しかし、第１実施例と同様に、この場
合は、他の信号を制御部１００が受信した場合は、他の信号を受信する前に受信していた
信号に基づき、インク残量の判定を行う。
【００３４】
以上のように、第２実施例のインクカートリッジ１ａは、容積Ｖ１≧体積Ｖ２を満たす
ため、圧電素子６０６が第３種の検出信号Ｓ３を出力する時点において、シリコーンオイ
ル１４が外部連通用流路５０，インク供給針４２（図２（ｂ））を介してプリンター１０
側へ供給されることを防止できる。これにより、第１実施例に比べ、より多くの検出信号
（第１〜第３種の検出信号Ｓ１〜Ｓ３）を用いたインク１６の残量判定をプリンター１０
に行わせることができる。これにより、インクカートリッジ１ａに収容しているインク１
６の残量状態をより詳細に把握することができる。また、インクエンド状態でのインクカ
ートリッジ１ａに収容されているインク１６の残量をより低減できる。さらに、第１実施
例と同様に、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の精度の
低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量状態の誤判定を低減できる。また、第１
実施例と同様に、インクカートリッジ１ａに収容する液体の種類が極端に限定されること
がない。
【００３５】
Ｃ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以
外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記実施例や実
施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において
実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３６】
Ｃ−１．第１変形例：
上記実施例では、液体検出装置６０は液体供給流路３０に配置したが、特にこれに限定
されるものではない。例えば、液体収容室２０に配置しても良い。このようにしても、上
記実施例と同様に、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の
精度の低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量の誤判定を低減できる。また、上
記実施例と同様に、インクカートリッジ１，１ａに収容する液体の種類が極端に限定され
ることがない。
なお、液体収容室２０に液体検出装置６０を配置する場合は、液体収容室２０の側面部
分であって、かつ、より下流側部分に液体検出装置６０を配置することが好ましい。こう
することで、インクエンドをプリンター１０側で判定した時点でのインクカートリッジ１
内のインク１６の残量をより低減できる。
【００３７】
Ｃ−２．第２変形例：
上記実施例では、液体収容容器としてプリンター１０に用いられるインクカートリッジ
１，１ａを例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、各種の液体噴射装置に
本発明の液体収容容器は使用可能である。
液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等の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
装置やマイクロディスペンサ等が挙げられる。
上記の各種の液体噴射装置に本発明に係る液体収容容器を使用する際には、各種の液体
噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体と、該液体より比重が小さく、該液体と相分
離する不揮発性液体（例えば、シリコーンオイル等）を、液体収容容器に収容すれば良い
。
【００３８】
Ｃ−３．第３変形例：
上記実施例では、インク残量の状態をプリンター１０の表示部に表示させていたが、特
にこれに限定されるものはない。例えば、プリンター１０に接続されたパーソナルコンピ
ューターの画面上にインク残量の状態を表示させても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１，１ａ…インクカートリッジ
２…キャリッジ
４…記録ヘッド
５…タイミングベルト
６…ステッピングモータ
１０…インクジェットプリンター
１４…オイル（シリコーンオイル）
１６…インク
１８…空気
２０…液体収容室
２５…フィルム
２６…大気連通孔
３０，３０ａ…液体供給流路
４０，４０ａ…液体検出用流路
４２…インク供給針
５０…外部連通用流路
５２…開放孔
６０…液体検出装置
１００…制御部
１１０…メモリー
１２０…検出信号受信部
１３０…ＣＰＵ
１３２…インク残量判定部
１３４…出力部
４００…シール機構
４０２…貫通孔
４０４…弁部材
４０５…シール部材
４０６…圧縮コイルばね
４１０…上流側流路
４２０…インク貯留室
４２２…連通孔
６０２…連通板
６０２ａ…貫通孔
６０４…振動板
６０６…圧電素子
６１０…連通室
６２０…凹部
Ｓ１…第１種の検出信号
Ｓ２…第２種の検出信号
Ｓ３…第３種の検出信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に液体を供給する液体収容容器及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置に液体を供給する液体収容容器において、液体収容容器に収容されている
液体の量（以下、「液体残量」ともいう。）を検出するために用いる液体検出装置を備え
る技術が知られている。例えば、プリンターに装着されるインクカートリッジにおいて、
インクカートリッジ内部に記録液体と導電性の不揮発性液体を収容すると共に、インクカ
ートリッジ内部に電極を備える技術が知られている（例えば、特許文献１）。この技術で
は、記録液体が消費され、電極が不揮発性液体と接すると、電極間が通電し、該通電によ
りインク残量を検出している。また、インク残量を検出するために圧電素子を有する圧電
装置をインクカートリッジに備える技術が知られている（例えば、特許文献２）。この技
術では、圧電装置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が表す波形を
圧電素子が検出信号として出力することでインク残量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７３８５６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、インク残量の検出のために電極を用いる場合、インクカートリ
ッジに収容できる液体の種類が限定される場合があった。また、例えば、インク残量の検
出のために圧電装置を用いる場合、インクが長期にわたってインクカートリッジ内に収容
されていると、圧電素子が出力する検出信号の精度が低下し、インク残量の誤検出を招く
場合があった。なお、このような問題は、インクカートリッジに関わらず、液体噴射装置
に液体を供給するための液体収容容器であって、液体検出装置を備える液体収容容器に共
通する問題であった。
【０００５】
従って、本発明は、液体検出装置を備えた液体収容容器において、収容される液体の種
類が極端に限定されることがない技術を提供すると共に、液体検出装置が出力する検出信
号の精度の低下を抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することができる。
【０００７】
［適用例１］液体噴射装置が噴射する第１種の液体を前記液体噴射装置に供給するための
液体収容容器であって、前記第１種の液体を収容可能な液体収容室と、前記液体収容室か
ら前記液体噴射装置に前記第１種の液体を流通可能な液体供給流路と、圧電素子を有する
液体検出装置であって、前記液体供給流路と連通する連通室と、前記連通室に存在する流
体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検出装置と、を備え、当該液体収容容器は
、前記第１種の液体と、前記第１種の液体よりも比重が小さく、前記第１種の液体と相分
離する不揮発性の第２種の液体と、を収容している、液体収容容器。
適用例１の液体収容容器によれば、流体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検
出装置を用いることから、導電性もしくは非導電性を問わず液体収容容器に収容する流体
を選択することができる。また、流体の振動特性は、流体の比重によって変動するが、適
用例１の液体収容容器によれば、不揮発性の第２種の液体を収容しているため、第１種の
液体のうちの蒸発性成分（例えば、水分）の蒸発を防止できる。これにより、第１種の液
体の比重の変動を抑制できるため、液体検出装置が出力する検出信号の精度の低下を抑制
することができる。
【０００８】
［適用例２］適用例１に記載の液体収容容器であって、前記液体検出装置は、前記連通室
に前記第１種の液体が存在する第１の場合は、第１種の検出信号を出力し、前記連通室に
前記第２種の液体が存在する第２の場合は、前記第１種の検出信号と異なる第２種の検出
信号を出力する、液体収容容器。
適用例２の液体収容容器によれば、第１種と第２種の検出信号を出力できることから、
第１種と第２種の検出信号を用いて液体収容容器の第１種の液体の残量状態を判定させる
ことができる。
【０００９】
［適用例３］適用例２に記載の液体収容容器であって、さらに、前記液体収容室を大気と
連通するための大気連通孔を有し、前記液体検出装置は、さらに、前記連通室に大気が存
在する第３の場合は、前記液体検出装置は前記第１種及び第２種の検出信号と異なる第３
種の検出信号を出力する、液体収容容器。
適用例３の液体収容容器によれば、第１種〜第３種の検出信号を出力できることから、
第１〜第３種の検出信号を用いて液体収容容器の第１種の液体の残量状態をより詳細に判
定させることができる。
【００１０】
［適用例４］適用例１乃至適用例３のいずれか１つに記載の液体収容容器であって、前記
連通室は、前記液体供給流路と直接に連通している、液体収容容器。
適用例４の液体収容容器によれば、液体収容容器に収容されている第１種の液体の残量
がより少なくなってから、第２種の検出信号を出力することができる。
【００１１】
［適用例５］適用例３に従属する適用例４に記載の液体収容容器であって、前記液体供給
流路は、前記液体収容室と接続された液体検出用流路と、一端が前記液体検出用流路と接
続され、他端が外部へ向かって開口している外部連通流路であって、当該液体収容容器に
収容された前記第１種の液体を前記液体噴射装置側に流入させる液体供給針を挿入可能な
外部連通用流路と、を有し、前記連通室は、前記液体検出用流路と連通し、前記液体噴射
装置への前記第１種の液体の供給時における前記第１種の液体の流れ方向において、前記
液体検出用流路のうち、前記連通室よりも下流側に位置する下流側流路の容積をＶ１、前
記液体噴射装置に装着される前の状態において、当該液体収容容器に収容されている前記
第２種の液体の体積をＶ２とした場合に、Ｖ１≧Ｖ２を満たす、液体収容容器。
適用例５の液体収容容器によれば、液体検出装置が第３種の検出信号を出力する時点に
おいて、第２種の液体が外部に導出されることを防止することができる。
【００１２】
［適用例６］液体噴射装置であって、適用例１乃至適用例５のいずれか１つに記載の液体
収容容器と、前記液体検出装置が出力する検出信号に基づいて、前記液体収容容器に収容
されている前記第１種の液体の量の状態を判定する液体残量判定部と、を備える、液体噴
射装置。
適用例６の液体噴射装置によれば、精度の高い検出信号に基づいて液体収容容器の残量
状態の判定を行うことができるため、第１種の液体残量の状態の誤判定を低減することが
できる。
【００１３】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した液体収容容器又は
液体収容容器を備えた液体噴射装置の他に、該液体噴射装置を用いた液体収容容器の残量
状態判定方法等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る第１実施例のインクカートリッジを説明するための図である。
【図２】インクカートリッジの内部構成を説明するための図である。
【図３】液体検出装置６０及び液体検出用流路４０を説明するための図である。
【図４】圧電素子の検出信号について説明するための図である。
【図５】第１実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。
【図６】インク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。
【図７】第２実施例の液体供給流路流路４０ａの構成を説明するための図である。
【図８】第２実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。
【図９】インク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：
【００１６】
Ａ．第１実施例：
図１は本発明に係る第１実施例のインクカートリッジ１を説明するための図である。図
１（ａ）は、インクカートリッジ１を装着したインクジェットプリンター１０を示す斜視
図であり、図１（ｂ）は、インクジェットプリンター１０の制御部１００のソフトウェア
構成を示す図である。図１（ａ）に示すように、インクジェットプリンター１０（単に、
「プリンター１０」ともいう。）は主走査方向（紙巾方向）に移動するキャリッジ２を備
える。キャリッジ２の移動は、ステッピングモータ６の駆動によりタイミングベルト５を
介して行われる。キャリッジ２の下面には、記録ヘッド４が備えつけられており、記録ヘ
ッド４のノズルを介してインクが噴射され印刷用紙ＰＰ上に印刷が行われる。また、キャ
リッジ２上には、複数のインクカートリッジ１を搭載可能なカートリッジ収納部が設けら
れている。なお、各インクカートリッジ１は、インク残量を検出するための液体検出装置
（図示せず）を有する。液体検出装置は、プリンター１０と電気的に接続され、検出信号
の送受信が可能となっている。図１（ａ）では、インクカートリッジ１は、キャリッジ２
に装着されているが（いわゆる、オンキャリッジ）、キャリッジ２とは別の場所に設けら
れた装着部に装着されても良い（いわゆる、オフキャリッジ）。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、プリンター１０の制御部１００は、ＣＰＵ１３０と、メモリ
ー１１０と、検出信号受信部１２０とを備える。ＣＰＵ１３０は、インク残量判定部１３
２と出力部１３４とを有する。メモリー１１０には、インク残量を判定するための判定プ
ログラムが格納されている。検出信号受信部１２０は、液体検出装置から出力される検出
信号を受信する。インク残量判定部１３２は、検出信号と判定プログラムに従ってインク
カートリッジ１に収容されているインクの残量状態を判定する。出力部１３４は、残量状
態の判定結果に基づいて、インク残量の状態をプリンター１０が備える表示部（図示せず
）に表示させる。具体的には、前記表示部は液晶パネルにより構成され、インク残量の状
態を液晶パネルを用いて表示する。本実施例では、インク残量判定部１３２は、インクカ
ートリッジ１にインクが十分に収容され、プリンター１０が印刷可能な状態を示す「イン
ク残量有り」と、インクが殆ど収容されておらずプリンター１０が印刷不可能な状態を示
す「インクエンド」の２つの状態のいずれかであるかを判定し、判定した状態に応じた表
示を、出力部１３４を介して表示部に表示させる。
【００１８】
図２は、インクカートリッジ１の内部構成を説明するための図である。図２（ａ）はイン
クカートリッジの内部構成を示す第１の図であり、図２（ｂ）は、インクカートリッジ１
がプリンター１０に装着された場合のインクの流れを説明するための図である。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、インクカートリッジ１は、プリンター１０に供給する第１種
の液体としてのインク１６と、インク１６よりも比重が小さくインク１６と相分離する不
揮発性の第２種の液体としてのオイル１４と、空気１８とを収容している。インク１６と
しては、顔料、染料の中から目的に応じて色材を選択し使用することができる。オイル１
４としては、例えばシリコーンオイルや、えの油、大豆油等の各種オイルを使用できる。
本実施例では、オイル１４にシリコーンオイルを用いている。なお、インク１６の消費に
つれ、インク１６の液面が低下するが、インク１６の液面の低下に従ってオイル１４の液
面も低下するように、オイル１４には、インク１６の粘度以下の粘度を有するオイルを用
いることが好ましい。これにより、インク１６とオイル１４の２つの相の間に空気が混じ
ることがないので、後述する圧電素子が出力する検出信号の誤差をさらに低減することが
できる。また、インクカートリッジ１内には、後述する液体検出装置と液体検出用流路の
形成部材とにより形成される凹部を満たすことが可能な量のオイル１４を収容している。
なお、製造直後においては、空気１８は収容せず、インク１６とシリコーンオイル１４の
２つの液体を収容していても良い。
【００２０】
インクカートリッジ１は、液体収容室２０と、液体供給流路３０と、液体検出装置６０
とを備える。また、液体収容室２０には、液体収容室２０に大気を導入するための大気連
通孔２６が開口している。インクカートリッジ１の製造直後においては、外部へインク１
６やシリコーンオイル１４が漏れ出さないように、大気連通孔２６はフィルム２５により
封止されている。フィルム２５はインクカートリッジ１がプリンター１０に装着された際
に剥がされる。
【００２１】
液体供給流路３０は、液体収容室２０からプリンター１０に供給するインク１６が流通
する流路であって、流路断面が略円形の流路である。液体供給流路３０は、液体検出用流
路４０と、外部連通用流路５０とを有する。液体検出用流路４０は、液体検出装置６０が
配置される流路である。また、液体検出用流路４０は、一端が液体収容室２０と接続され
、他端は連通孔４２２を介して外部連通用流路５０に接続されている。なお、液体検出用
流路４０と液体検出装置６０の詳細構成については後述する。
【００２２】
外部連通用流路５０は、一端が連通孔４２２を介して液体検出用流路４０と接続されて
いる。また、外部連通用流路５０は、他端が外部へ向かって開口している開放孔５２を有
する。また、外部連通用流路５０は、シール機構４００を収容している。シール機構４０
０は、シール部材４０５と、弁部材４０４と、圧縮コイルばね４０６とを有し、開放孔５
２から近い順に、この順番で各部材４０４，４０５，４０６が外部連通用流路５０内に配
置されている。シール部材４０５は環状の部材であり、図２（ｂ）に示すように、プリン
ター１０のインク供給針４２が外部連通用流路５０内に挿入されている場合に、外部連通
用流路５０の内壁とインク供給針４２との外周面との間に隙間が生じないようにシールす
る。図２（ａ）に示すように、弁部材４０４は、略円柱形状の部材であり、インクカート
リッジ１（図１）がプリンター１０に装着されていない場合にシール部材４０５と当接す
る。これにより、弁部材４０４の一端側の面がシール部材４０５の開口を塞ぐ。圧縮コイ
ルばね４０６は、弁部材４０４をシール部材４０５に当接させる方向に付勢する。図２（
ｂ）に示すように、キャリッジ２（図１）に備え付けられたインク供給針４２が、開放孔
５２から外部連通用流路５０に挿入されると、インク供給針４２が弁部材４０４をシール
部材４０５から遠ざかる方向へと押し進める。すると、弁部材４０４とシール部材４０５
との間に隙間が生じ、矢印で示すように該隙間からインク供給針４２にインク１６が供給
される。なお、インクカートリッジ１がプリンター１０に装着され使用される際には、開
放孔５２が鉛直方向下向きに向かって開口し、液体供給流路３０が鉛直流路を形成する。
【００２３】
図３は、液体検出装置６０及び液体検出用流路４０を説明するための図である。液体検
出装置６０は、貫通孔６０２ａを有する連通板６０２と、貫通孔６０２ａの一方の開口を
塞ぐ振動板６０４と、振動板６０４に取り付けられた圧電素子６０６とを備える。貫通孔
６０２ａは、連通板６０２と振動板６０４により連通室６１０を形成している。液体検出
用流路４０の側面部分であって、液体検出装置６０が取り付けられる部分には、液体検出
用流路４０と連通室６１０とを連通させるために貫通孔４０２が形成されている。すなわ
ち、連通室６１０と液体検出用流路４０は直接に連通している。圧電素子６０６は、連通
室６１０と貫通孔４０２により形成される凹部６２０に存在する流体（インク１６等）の
振動特性に応じた検出信号をプリンター１０側へ出力する。
【００２４】
図４は、圧電素子の検出信号について説明するための図である。図４（ａ）は、圧電素子
６０６に印加する駆動信号と、圧電素子６０６に発生する逆起電力を表す波形を示す図で
ある。図４（ｂ）は凹部６２０に存在する流体の種類毎の圧電素子６０６が出力する検出
信号を示す図である。なお、図４（ａ）に示す横軸は、時間を表している。図４（ａ−１
）に示すように、圧電素子６０６に所定の充放電波形の駆動信号を印加すると、印加後に
凹部６２０に存在（充満）している流体の種類に応じて図４（ａ−２），（ａ−３）のよ
うに、振動板６０４が自由振動（共振）を開始する。この自由振動は、圧電素子６０６に
圧電効果による逆起電力を出力させ、この逆起電力の周期を測定することでインクの残留
状態を判定することができる。振動板６０４の自由振動の周波数は、凹部６２０に存在し
ている流体の振動特性により変化する。例えば、振動板６０４が大気（空気１８）で晒さ
れている場合（すなわち、凹部６２０に空気１８が充満している場合）は、図４（ａ−２
）に示すように振動板６０４の自由振動の周波数はより大きくなる。一方、例えば、振動
板６０４がインク１６と接している場合（すなわち、凹部６２０にインク１６が充満して
いる場合）は、図４（ａ−３）に示すように振動板６０４の自由振動の周波数はより小さ
くなる。また、振動板６０４と接している流体が液体であっても、該液体の種類により自
由振動の周波数（共振周波数）は変化する。振動板６０４と接している液体の比重がより
大きい場合は、共振周波数はより小さくなり、振動板６０４と接している液体の比重がよ
り小さい場合は、共振周波数はより大きくなる。
【００２５】
図４（ｂ）に示すように、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６
０６は所定の周波数の範囲内の共振周波数を有する検出信号Ｓ１を出力する。また、凹部
６２０にシリコーンオイル１４が充満している場合は、圧電素子６０６は、検出信号Ｓ１
の共振周波数（以下、「第１種の共振周波数」ともいう。）と異なる範囲の共振周波数を
有する検出信号Ｓ２を出力する。この検出信号Ｓ２の共振周波数（以下、「第２種の共振
周波数」ともいう。）の任意の周波数は、第１種の任意の共振周波数よりも大きい。さら
に、凹部６２０が空気１８で充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種及び第２種
の共振周波数と異なる範囲の共振周波数を有する検出信号Ｓ３を出力する。この検出信号
Ｓ３の共振周波数（以下、「第３種の共振周波数」ともいう。）の任意の周波数は、第１
種及び第２種の任意の共振周波数よりも大きい。なお、検出信号Ｓ１を「第１種の検出信
号Ｓ１」、検出信号Ｓ２を「第２種の検出信号Ｓ２」、検出信号Ｓ３を「第３種の検出信
号Ｓ３」とも言う。
【００２６】
図５は、第１実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。図６は、イ
ンク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。図５及び図６（ａ）に示すよ
うに、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種の検出
信号Ｓ１をプリンター１０へ出力する（ステップＳ１０，Ｓ１２）。すると、インク残量
判定部１３２は、プリンター１０が印刷不良を生じない程度の十分なインク１６が、イン
クカートリッジ１に収容されていると判定し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の
表示部に「インク有り」の表示を行わせる（ステップＳ２０，Ｓ２２）。
【００２７】
図５及び図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給が進み、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシリコーンオイル１４になる
と、圧電素子６０６は第２種の検出信号Ｓ２をプリンター１０へ出力する（ステップＳ１
４，Ｓ１６）。すると、インク残量判定部１３２は、インクカートリッジ１に収容されて
いるインク１６の量が第１の閾値以下であると判定（本実施例では、インク１６が残って
いないと判定）し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インクエンド」
の表示を行わせる（ステップＳ２４，Ｓ２６）。なお、制御部１００は、インクエンドの
場合、印刷不良を防止するためプリンター１０が印刷を実行できない状態とする。
なお、凹部６２０にインク１６及びシリコーンオイル１４の両者が存在する場合は、検
出信号Ｓ１〜Ｓ３以外の他の信号を圧電素子６０６が出力することになる。しかし、他の
信号を制御部１００が受信した場合は、他の信号を受信する前に受信していた信号に基づ
き、インク残量の判定を行う。すなわち、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシ
リコーンオイル１４に変わるまでに、凹部６２０にはインク１６及びシリコーンオイル１
４の両者が存在する状態が生じ、圧電素子６０６が他の信号を出力するが、その場合は、
他の信号を出力する前に出力をしていた検出信号Ｓ１に基づいてインク残量判定が行われ
る。
【００２８】
以上のように、インクカートリッジ１は、圧電素子６０６を有する液体検出装置６０を
備えていることから、プリンター１０にインク残量を判定させるために、インクカートリ
ッジ１に収容する液体の種類が極端に限定されることはない。加えて、インクカートリッ
ジ１は、インク１６よりも比重が小さい不揮発性のシリコーンオイル１４を収容している
ため、インクカートリッジ１のインク１６の水分の蒸発を防止できる。これにより、イン
ク１６の比重の変動を抑制でき、第１種の検出信号Ｓ１が有する周波数の変動幅を抑制で
きる。よって、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の精度
の低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量の状態の誤判定を低減できる。
【００２９】
Ｂ．第２実施例：
図７は、第２実施例の液体検出用流路４０ａの構成を説明するための図である。図７で
は説明の便宜上、第２実施例のインクカートリッジ１ａの液体供給流路３０ａの一部分を
拡大して示している。また、外部連通用流路５０内に収容されているシール機構４００（
図２（ｂ））の図示は省略している。第１実施例の液体検出用流路４０との違いは、液体
検出装置６０（詳細には凹部６２０）が配置された地点よりも下流側に所定値以上の容積
を有するインク貯留室４２０を設けた点である。その他のインクカートリッジ１ａの構成
は第１実施例と同様の構成であるため、説明を省略する。なお、第２実施例において、上
流側、下流側はインクカートリッジ１ａからプリンター１０へインク１６を供給する際の
インクの流れ方向を基準にしている。図７では上側から下側に向かってインク１６は流れ
る。また、第２実施例におけるプリンター１０のインク残量判定部１３２（図１（ｂ））
は、「インク残量有り」と「インクエンド」に加えて、インク１６の残量が残りわずかで
ある状態を示す「インクニアエンド」の３つの状態のいずれかであるかを判定し、判定し
た状態に応じた表示を、出力部１３４を介して表示部に表示させる。
【００３０】
図７に示すように、液体検出用流路４０ａは、凹部６２０よりも下流側に位置するイン
ク貯留室（下流側流路）４２０と、インク貯留室４２０よりも上流側であって凹部６２０
と接する上流側流路４１０とを有する。インク貯留室４２０の容積Ｖ１は、インクカート
リッジ１ａに収容される不揮発性液体であるシリコーンオイル１４の体積Ｖ２以上である
。
【００３１】
図８は、第２実施例に係るインク残量判定方法を説明するための図である。図９は、イ
ンク供給時の液体供給流路内の流体の様子を示す図である。図８及び図９（ａ）に示すよ
うに、凹部６２０にインク１６が充満している場合は、圧電素子６０６は、第１種の検出
信号Ｓ１をプリンター１０へ出力する（ステップＳ３０，Ｓ３２）。すると、インク残量
判定部１３２は、インクカートリッジ１ａにインク１６が十分に収容されていると判定し
、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インク有り」の表示を行わせる（
ステップＳ５０，Ｓ５２）。
【００３２】
図８及び図９（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給が進み、凹部６２０に充満する流体がインク１６からシリコーンオイル１４になる
と、圧電素子６０６は第２種の検出信号Ｓ２をプリンター１０へ出力する（ステップＳ３
４，Ｓ３６）。すると、インク残量判定部１３２は凹部６２０にシリコーンオイル１４が
充満されたため、インクカートリッジ１ａに収容されているインク１６の量が第１の閾値
以下であると判定（本実施例の場合、インク１６が残りわずかになったと判定）し、出力
部１３４（図１）がプリンター１０の表示部に「インクニアエンド」の表示を行わせるス
テップＳ５４，Ｓ５６）。この状態ではユーザの印刷要求に対して印刷は可能であるが、
「インクニアエンド」の表示を行うことで、ユーザに対し、インクカートリッジ１ａの交
換時期が迫っていることを報知する。
【００３３】
図５及び図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１からプリンター１０へのイン
ク供給がさらに進み、凹部６２０に充満する流体がシリコーンオイル１４から空気１８に
なると、圧電素子６０６は第３種の検出信号Ｓ３をプリンター１０へ出力する（ステップ
Ｓ３８，Ｓ４０）。すると、インク残量判定部１３２はインクカートリッジ１に収容され
ているインク１６の量が第１の閾値より小さい第２の閾値以下であると判定（本実施例で
は、インク１６が残っていないと判定）し、出力部１３４（図１）がプリンター１０の表
示部に「インクエンド」の表示を行わせる（ステップＳ５８，Ｓ６０）。なお、第１実施
例と同様に、インクエンドの場合、制御部１００は、印刷不良を防止するためプリンター
１０が印刷を実行できない状態とする。
なお、凹部６２０にインク１６及びシリコーンオイル１４の両者が存在する場合、又は
、シリコーンオイル１４と空気１８の両者が存在する場合は、検出信号Ｓ１〜Ｓ３以外の
他の信号を圧電素子６０６は出力することになる。しかし、第１実施例と同様に、この場
合は、他の信号を制御部１００が受信した場合は、他の信号を受信する前に受信していた
信号に基づき、インク残量の判定を行う。
【００３４】
以上のように、第２実施例のインクカートリッジ１ａは、容積Ｖ１≧体積Ｖ２を満たす
ため、圧電素子６０６が第３種の検出信号Ｓ３を出力する時点において、シリコーンオイ
ル１４が外部連通用流路５０，インク供給針４２（図２（ｂ））を介してプリンター１０
側へ供給されることを防止できる。これにより、第１実施例に比べ、より多くの検出信号
（第１〜第３種の検出信号Ｓ１〜Ｓ３）を用いたインク１６の残量判定をプリンター１０
に行わせることができる。これにより、インクカートリッジ１ａに収容しているインク１
６の残量状態をより詳細に把握することができる。また、インクエンド状態でのインクカ
ートリッジ１ａに収容されているインク１６の残量をより低減できる。さらに、第１実施
例と同様に、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の精度の
低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量状態の誤判定を低減できる。また、第１
実施例と同様に、インクカートリッジ１ａに収容する液体の種類が極端に限定されること
がない。
【００３５】
Ｃ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以
外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記実施例や実
施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において
実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３６】
Ｃ−１．第１変形例：
上記実施例では、液体検出装置６０は液体供給流路３０に配置したが、特にこれに限定
されるものではない。例えば、液体収容室２０に配置しても良い。このようにしても、上
記実施例と同様に、圧電素子６０６が出力する検出信号（特に第１種の検出信号Ｓ１）の
精度の低下を抑制し、プリンター１０側でのインク残量の誤判定を低減できる。また、上
記実施例と同様に、インクカートリッジ１，１ａに収容する液体の種類が極端に限定され
ることがない。
なお、液体収容室２０に液体検出装置６０を配置する場合は、液体収容室２０の側面部
分であって、かつ、より下流側部分に液体検出装置６０を配置することが好ましい。こう
することで、インクエンドをプリンター１０側で判定した時点でのインクカートリッジ１
内のインク１６の残量をより低減できる。
【００３７】
Ｃ−２．第２変形例：
上記実施例では、液体収容容器としてプリンター１０に用いられるインクカートリッジ
１，１ａを例に説明を行ったが、これに限定されるものではなく、各種の液体噴射装置に
本発明の液体収容容器は使用可能である。
液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等の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
装置やマイクロディスペンサ等が挙げられる。
上記の各種の液体噴射装置に本発明に係る液体収容容器を使用する際には、各種の液体
噴射装置が噴射する液体の種類に応じた液体と、該液体より比重が小さく、該液体と相分
離する不揮発性液体（例えば、シリコーンオイル等）を、液体収容容器に収容すれば良い
。
【００３８】
Ｃ−３．第３変形例：
上記実施例では、インク残量の状態をプリンター１０の表示部に表示させていたが、特
にこれに限定されるものはない。例えば、プリンター１０に接続されたパーソナルコンピ
ューターの画面上にインク残量の状態を表示させても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１，１ａ…インクカートリッジ
２…キャリッジ
４…記録ヘッド
５…タイミングベルト
６…ステッピングモータ
１０…インクジェットプリンター
１４…オイル（シリコーンオイル）
１６…インク
１８…空気
２０…液体収容室
２５…フィルム
２６…大気連通孔
３０，３０ａ…液体供給流路
４０，４０ａ…液体検出用流路
４２…インク供給針
５０…外部連通用流路
５２…開放孔
６０…液体検出装置
１００…制御部
１１０…メモリー
１２０…検出信号受信部
１３０…ＣＰＵ
１３２…インク残量判定部
１３４…出力部
４００…シール機構
４０２…貫通孔
４０４…弁部材
４０５…シール部材
４０６…圧縮コイルばね
４１０…上流側流路
４２０…インク貯留室
４２２…連通孔
６０２…連通板
６０２ａ…貫通孔
６０４…振動板
６０６…圧電素子
６１０…連通室
６２０…凹部
Ｓ１…第１種の検出信号
Ｓ２…第２種の検出信号
Ｓ３…第３種の検出信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置が噴射する第１種の液体を前記液体噴射装置に供給するための液体収容容
器であって、
前記第１種の液体を収容可能な液体収容室と、
前記液体収容室から前記液体噴射装置に前記第１種の液体を流通可能な液体供給流路と
、
圧電素子を有する液体検出装置であって、前記液体供給流路と連通する連通室と、前記
連通室に存在する流体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検出装置と、を備え、
当該液体収容容器は、前記第１種の液体と、前記第１種の液体よりも比重が小さく、前
記第１種の液体と相分離する不揮発性の第２種の液体と、を収容している、
液体収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体収容容器であって、
前記液体検出装置は、
前記連通室に前記第１種の液体が存在する第１の場合は、第１種の検出信号を出力し
、
前記連通室に前記第２種の液体が存在する第２の場合は、前記第１種の検出信号と異
なる第２種の検出信号を出力する、
液体収容容器。
【請求項３】
請求項２に記載の液体収容容器であって、さらに、
前記液体収容室を大気と連通するための大気連通孔を有し、
前記液体検出装置は、さらに、
前記連通室に大気が存在する第３の場合は、前記液体検出装置は前記第１種及び第２
種の検出信号と異なる第３種の検出信号を出力する、液体収容容器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体収容容器であって、
前記連通室は、前記液体供給流路と直接に連通している、液体収容容器。
【請求項５】
請求項３に従属する請求項４に記載の液体収容容器であって、
前記液体供給流路は、
前記液体収容室と接続された液体検出用流路と、
一端が前記液体検出用流路と接続され、他端が外部へ向かって開口している外部連通
流路であって、当該液体収容容器に収容された前記第１種の液体を前記液体噴射装置側に
流入させる液体供給針を挿入可能な外部連通用流路と、を有し、
前記連通室は、前記液体検出用流路と連通し、
前記液体噴射装置への前記第１種の液体の供給時における前記第１種の液体の流れ方向
において、前記液体検出用流路のうち、前記連通室よりも下流側に位置する下流側流路の
容積をＶ１、
前記液体噴射装置に装着される前の状態において、当該液体収容容器に収容されている
前記第２種の液体の体積をＶ２とした場合に、
Ｖ１≧Ｖ２を満たす、液体収容容器。
【請求項６】
液体噴射装置であって、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体収容容器と、
前記液体検出装置が出力する検出信号に基づいて、前記液体収容容器に収容されている
前記第１種の液体の量の状態を判定する液体残量判定部と、を備える、
液体噴射装置。
【請求項１】
液体噴射装置が噴射する第１種の液体を前記液体噴射装置に供給するための液体収容容
器であって、
前記第１種の液体を収容可能な液体収容室と、
前記液体収容室から前記液体噴射装置に前記第１種の液体を流通可能な液体供給流路と
、
圧電素子を有する液体検出装置であって、前記液体供給流路と連通する連通室と、前記
連通室に存在する流体の振動特性に応じた検出信号を出力する液体検出装置と、を備え、
当該液体収容容器は、前記第１種の液体と、前記第１種の液体よりも比重が小さく、前
記第１種の液体と相分離する不揮発性の第２種の液体と、を収容している、
液体収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体収容容器であって、
前記液体検出装置は、
前記連通室に前記第１種の液体が存在する第１の場合は、第１種の検出信号を出力し
、
前記連通室に前記第２種の液体が存在する第２の場合は、前記第１種の検出信号と異
なる第２種の検出信号を出力する、
液体収容容器。
【請求項３】
請求項２に記載の液体収容容器であって、さらに、
前記液体収容室を大気と連通するための大気連通孔を有し、
前記液体検出装置は、さらに、
前記連通室に大気が存在する第３の場合は、前記液体検出装置は前記第１種及び第２
種の検出信号と異なる第３種の検出信号を出力する、液体収容容器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体収容容器であって、
前記連通室は、前記液体供給流路と直接に連通している、液体収容容器。
【請求項５】
請求項３に従属する請求項４に記載の液体収容容器であって、
前記液体供給流路は、
前記液体収容室と接続された液体検出用流路と、
一端が前記液体検出用流路と接続され、他端が外部へ向かって開口している外部連通
流路であって、当該液体収容容器に収容された前記第１種の液体を前記液体噴射装置側に
流入させる液体供給針を挿入可能な外部連通用流路と、を有し、
前記連通室は、前記液体検出用流路と連通し、
前記液体噴射装置への前記第１種の液体の供給時における前記第１種の液体の流れ方向
において、前記液体検出用流路のうち、前記連通室よりも下流側に位置する下流側流路の
容積をＶ１、
前記液体噴射装置に装着される前の状態において、当該液体収容容器に収容されている
前記第２種の液体の体積をＶ２とした場合に、
Ｖ１≧Ｖ２を満たす、液体収容容器。
【請求項６】
液体噴射装置であって、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体収容容器と、
前記液体検出装置が出力する検出信号に基づいて、前記液体収容容器に収容されている
前記第１種の液体の量の状態を判定する液体残量判定部と、を備える、
液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−９３１０３（Ｐ２０１１−９３１０３Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４６２０８（Ｐ２００９−２４６２０８）
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２７日（２００９．１０．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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