JP2009160783A - 液体収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体残量等の液体検出結果を直接的に液体消費装置に伝達できる簡易な構造として、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる液体収容容器を提供すること。
【解決手段】 液体収容部１２０Ａと、液体収容部に貯留した液体を液体消費装置２１１に供給する液体供給口１３４Ａとを備え、液体消費装置の容器ホルダ２００に着脱される液体収容容器である。液体収容容器の外面に露出し、液体収容容器の装着時に容器ホルダに設けられた第１の固定接点２８２と対向する位置に配置される接点部材１４０Ａを設けた。接点部材１４０Ａは、液体収容部内の圧力に応じて変位して、第１の固定接点と直接接触する導通状態と、第１の固定接点に接触しない非導通状態とに切り替えられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インクカートリッジ等に好適な液体収容容器に関する。

液体消費装置例えばプリンタに着脱される液体収容容器例えばインクカートリッジでは、インク残量の検出が行なわれている。

特許文献１では、インクカートリッジのインク供給口に接続されるインク残量検出装置を用意し、このインク残量検出装置を経由して記録ヘッドにインクを供給している。

インク残量検出装置は、インクの通路であるインク室が、インク残量検出装置のカバーとベローズとによって区画されている。インク室の一部を形成するベローズは、インク室内の液圧変化によって弾性変形する。液圧が高い状態では、ベローズは膨張して検知部材と接触し、インク有りが検出される。インクが無くなるとベローズは収縮して検知部材とは非接触となり、インク無しが検出される。

特許文献２では、インク残量に応じてダイヤフラムを変位させ、ダイヤフラムにより位置規制されるアクチュエータの位置を光学的に認識して、インクの有無を検出している。

特許文献３では、インクカートリッジ内に、インク室とは別個に、インク室と連通するバッファ室を設けている。バッファ室は、インク室内のインク圧力により変位する。インクカートリッジ内には、バッファ室の容積変化を検出する検出機構が設けられ、バッファ室と接触することでインク有りが検出され、バッファ室と非接触となることでインク無しが検出される。
特開昭６３−２４７０４６号公報 特開平９−１６４７０４号公報 特開２００４−３０６６０４号公報

特許文献１−３のいずれも、インク室内のインク圧力に応じて変位するベローズ、ダイヤフラムまたはバッファ室を設けることで、その変位を検出してインクの有無を検出できる。

インクの有無は、プリンタ本体側に伝達しなければならないが、特許文献１，３ではインクカートリッジからプリンタ本体側への情報伝達については無言であり、特許文献１の検知部材及び特許文献３の検出機構からプリンタ本体へ電気信号等を伝達するための部材を、プリンタ本体側及び／またはインクカートリッジ側に別途設けなければならない。このため、ベローズまたはバッファ室や、検知部材または検出機構に加えてさらに部品が追加され、部品点数が多く高価となる。

特許文献２では、インクカートリッジに設けたダイヤフラムの位置を、インクカートリッジ内のインクをポンプ駆動するアクチュエータや光学センサなどを用いて検出しているため、やはり部品点数が多く高価となる。

本発明の目的は、液体残量等の液体検出結果を直接的に液体消費装置に伝達できる簡易な構造として、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる液体収容容器を提供することにある。

本発明の一態様は、液体収容部と、前記液体収容部に貯留した液体を液体消費装置に供給する液体供給口とを備え、前記液体消費装置の容器ホルダに着脱される液体収容容器において、
前記液体収容容器の外面に露出し、前記液体収容容器の装着時に前記第１の固定接点と対向する位置に配置される接点部材を設け、
前記接点部材は、前記液体収容部内の圧力に応じて変位して、前記容器ホルダに設けられた第１の固定接点と直接接触する導通状態と、前記第１の固定接点に接触しない非導通状態とに切り替えられることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、液体収容容器の外面に露出させて、液体収容部内の圧力に応じて変位する接点部材を設けているので、液体消費装置の容器ホルダ側の第１の固定接点に対して液体収容容器側の接点部材を直接的に接離させることができる。ここで、接点部材が変位するための圧力とは、液体圧力であっても良いし、あるいは液体排出後の負圧等であってもよい。本発明の一態様では、簡単で部品点数が少ない構造でかつ安価でありながら、液体収容部内の液体検出を実現できる。

本発明の一態様では、前記液体収容容器の外面に露出し、前記液体収容容器の装着時に、前記容器ホルダの第２の固定接点に接続される回路基板をさらに有し、前記接点部材が変位する方向は、前記回路基板の表面と平行な面に対して交差する方向とすることができる。

液体収容容器の外面に露出した回路基板は弾性を呈しないので、これと接続される第２の固定接点が弾性を有し（例えばコネクタの端子）、その弾性変形方向は回路基板の表面と平行な面に対して交差する方向である。接点部材が変位する方向も、回路基板の表面と平行な面に対して交差する方向で同じとなる。このため、液体収容器側の接点部材及び回路基板と電気的に接続される液体消費装置側の部材（回路基板、コネクタなど）を一箇所にまとめて配置できる。

本発明の一態様では、前記回路基板は、前記液体収容容器の装着時に、前記容器ホルダに固定された装置側回路基板と平行に配置することができる。

この場合、液体収容容器側の回路基板と装置側回路基板との平行面間にコネクタを配置するだけで、両者を電気的に接続することができる。

前記接点部材及び前記回路基板を、前記液体収容容器の装着時の前記液体供給口の位置よりも上方位置に配置することができる。

こうすると、液体供給口から液漏れがあったとしても、電気的接続部には漏れた液が飛翔せず、接続不良などを防止できる。

本発明の一態様では、前記接点部材は、前記液体供給口に対して前記回路基板の位置よりも離れた位置に配置することができる。例えば、液体収容容器の装着方向が水平方向である場合には、前記接点部材は、前記液体収容容器の装着時の前記回路基板の位置よりも高さ方向にて液体供給口よりも離れた上方位置に配置することができる。こうすると、液体収容容器側の回路基板と装置側回路基板との平行面間にコネクタを配置して両者を電気的に接続する一方で、液体収容容器側の接点部材は装置側回路基板と直接接続することができる。液体収容容器の装着方向が重力下方である場合にも、前記接点部材は、前記液体収容容器の装着時の前記回路基板の位置よりも高さ方向にて液体供給口よりも離れた上方位置に配置することができる。この場合にも、液体供給口から液漏れがあったとしても、接点部材には漏れた液が飛翔せず、接続不良などを防止できる。

本発明の一態様では、前記接点部材を、前記液体収容容器を前記容器ホルダに挿入する時の挿入方向にて、前記回路基板よりも下流側に配置することができる。

こうすると、液体収容容器を容器ホルダに装着する過程での挿入時に、液体収容容器側の回路基板と装置側回路基板と間を接続するコネクタが、接点部材と干渉しない。また、挿入時に接点部材が装置側回路基板等と弾性的に接触するタイプにあっては、接点部材が装置側回路基板等と摺接する距離を短くできる。

本発明の一態様では、前記接点部材が前記第１の固定接点と導通する時の接触位置を、前記回路基板が前記第２の固定接点と接触するパターン面の延長線上の位置と実質的に同一としてもよい。

こうすると、液体収容容器側の回路基板及び接点部材と、装置側回路基板との間にコネクタを配置して、第１，第２の固定接点を共にコネクタに配置することができる。

本発明の一態様では、前記接点部材は、前記第１の固定接点と接触する方向に膨出する膨出部を含み、前記膨出部は、前記液体収容部内の圧力低下によって前記第１の固定接点と離れる方向に変形するようにしても良い。

こうすると、接点部材の膨出部は液体収容部内の圧力低下によって膨出状態が解除され、その変位量に基づいて第１の固定接点との電気的な接続／非接続を切り替えることができる。膨出部は、接点部材自体の弾性力によって維持されても良いし、あるいは液体収容部内の圧力によって維持されても良い。

本発明の一態様では、前記膨出部が膨出する方向は、前記液体収容容器を前記容器ホルダに対して挿脱する時の挿脱方向に対して垂直とすることができる。

こうすると、膨出部による押圧力は、特に液体収容容器を離脱させる方向に作用しない。このため、液体収容容器の装着状態を阻害する力を排除できる。

本発明の一態様では、前記膨出部は、前記第１の固定接点と接触する方向に常時は膨出している保形性を有し、前記接点部材は、前記液体収容部内が負圧になることによって前記第１の固定接点と離れる方向に変形するようにしてもよい。

つまり、膨出部の膨出状態は、接点部材自体の保形性によって維持されているものである。この場合、負圧などの大きな外力が作用しない限り膨出部は維持され、一旦膨出状態が排除された場合には他の外力が作用しない限り膨出状態に復帰することはない。よって、液体の有無を正確に検出することができる。また、接点同士が短時間に接離を繰り返すようなチャタリングを生ずることがない。

本発明の一態様では、前記接点部材はダイヤフラムを含み、前記ダイヤフラムは、前記液体収容容器内の液体圧力が作用することで膨出し、前記液体収容容器内の液体圧力が作用しなくなると前記第１の固定接点と離れる方向に変形するものであってもよい。なお、ダイヤフラムが絶縁体の時には、ダイヤフラムの露出面に導電性部材を配置すれば良い。

本発明の一態様では、前記接点部材は弾性体が好ましく、さらに好ましくは、弾性体は導電性を有することが好ましい。例えば、接点部材は、ゴムまたはエラストマに導電粒子を分散させた複合材料を含むことができる。こうすると、弾性体の弾性力にて膨出部の形状を維持でき、さらには弾性体と導電性部材との２ピースで形成する必要がないからである。加えて、導電性ゴムまたは導電性エラストマの接触抵抗が荷重によって段階的に変わるため、チャタリングが発生しにくい。

本発明の一態様では、前記液体消費装置から供給される加圧流体の導入口をさらに有し、前記液体収容部内の液体は前記加圧流体によって加圧されて前記液体供給口より前記液体消費装置に供給されてもよい。

つまり、本発明は液体収容容器内の液体を吸引するものに限られずに、加圧流体によって加圧して供給するものであっても良い。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（液体消費装置の概要）
図１は本発明の一実施形態に係る液体消費装置の概略構成図である。本実施形態に係る液体消費装置としてのインクジェット式記録装置２１１は、図１に示すように、略矩形箱状をなす本体ケース２１２を備える。本体ケース２１２内の前方下部には、プラテン２１３が主走査方向となる本体ケース２１２の長手方向（図１において左右方向）に沿うように配設されている。プラテン２１３は、ターゲットとしての記録用紙Ｐを支持する支持台である。プラテン２１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。

本体ケース２１２内においてプラテン２１３の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸２１４が架設されている。このガイド軸２１４にはキャリッジ２１５がガイド軸２１４に沿って移動自在に支持されている。

また、本体ケース２１２内の後方側面においてガイド軸２１４の両端部と対応する位置には、駆動プーリ２１６及び従動プーリ２１７が回転自在に支持されている。駆動プーリ２１６にはキャリッジモータ２１８が連結されるとともに、一対のプーリ２１６，２１７間にはキャリッジ２１５を支持した無端状のタイミングベルト２１９が掛装されている。したがって、キャリッジ２１５は、キャリッジモータ２１８の駆動により、ガイド軸２１４に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。

本体ケース２１２内の一端側（図１では右端側）には、箱形状をなす容器ホルダとしてのカートリッジホルダ２００が設けられている。カートリッジホルダ２００は、その前壁及び上壁前部にあたる部分が開閉可能な蓋部２２１として構成されている。ユーザーは、この蓋部２２１を開放状態とすることで、液体収容容器としてのインクカートリッジ１００を着脱交換することができる。すなわち、カートリッジホルダ２００には、液体としてのインクの色毎に用意された複数個（本実施形態においては５個）のインクカートリッジ１００が、蓋部２２１を開放状態としたもとで、前後方向への挿脱動作を伴って着脱されるようになっている。

各インクカートリッジ１００は、カートリッジホルダ２００に装着された場合、それぞれ対応する各インク供給路２２３の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給路２２３の下流端は、キャリッジ２１５上に搭載されたバルブユニット２２４の上流側とそれぞれ接続される。バルブユニット２２４の下流側は、キャリッジ２１５の下面側に設けられた液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２２５に接続されている。そして、インク供給路２２３及びバルブユニット２２４は、インクカートリッジ１００から供給された液体を記録ヘッド２２５に供給する液体供給機構を構成している。

カートリッジホルダ２００とプラテン２１３との間には、記録ヘッド２２５の退避位置となるホームポジションＨＰが設けられている。そして、印刷の開始前などには、このホームポジションＨＰにおいて記録ヘッド２２５に対するクリーニング等、各種メンテナンス処理が実行される。

本体ケース２１２の内部において、カートリッジホルダ２００の上方となる位置には、加圧ポンプ２２６が配置されている。加圧ポンプ２２６は、加圧空気（加圧流体）の供給源であり、加圧空気供給路２２７の上流端に接続されている。加圧空気供給路２２７は、加圧ポンプ２２６の下流側に配設された分配器２２８を境にインクカートリッジ１００の個数と同数に分岐されている。分岐された加圧空気供給路２２７の下流端は、それぞれ対応するインクカートリッジ１００に接続されている。加圧ポンプ２２６、加圧空気供給路２２７、及び分配器２２８は、インクカートリッジ１００に加圧流体を供給する加圧流体供給機構を構成している。本実施形態では、加圧流体として空気を用いているが、空気と異なる気体や液体等を用いても良い。なお、インクカートリッジ１００に加圧流体を供給しない場合には、この加圧流体供給機構を削除することができる。

図２は複数のインクカートリッジ１００を装着するカートリッジホルダ２００を斜め上方から示す斜視図である。カートリッジホルダ２００は、図２に示すように、側面視略Ｌ字状をなすホルダ本体２４０と、断面コ字状をなす枠体２６０とで構成されている。

カートリッジホルダ２００は、図２に示すように、水平な基板２４１と垂直な本体ボックス２４４とで側面視略Ｌ字状をなすホルダ本体２４０と、断面コ字状をなす枠体２６０とを組み合わせて構成されている。

ホルダ本体２４０の基板２４１は、インクカートリッジ１００がカートリッジホルダ２００に装着された場合に、各インクカートリッジ１００を並列配置態様にして載置するための支持台である。基板２４１上には、複数のガイドレール３３が前後方向に沿って延びるように列設されている。ガイドレール３３は、インクカートリッジ１００をホルダ２００に着脱する際に、インクカートリッジ１００を案内するためのものである。カートリッジホルダ２００の内部は、ガイドレール３３によって、５つのカートリッジスロット７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅに区画される。カートリッジスロット７Ａ〜７Ｅは、それぞれ各色のインクカートリッジ１００を個別に収容する容器装着部として機能する。

ホルダ本体２４０の本体ボックス２４４は、インクカートリッジ１００が装着された時にインクカートリッジを装着位置にてロックする機構や、インクカートリッジ１００のインク供給口に差し込まれるインク針等を備えている。また、この本体ボックス２４４に、インクカートリッジ１００と電気的に接続される装置側回路基板を備えることができるが、これについては後述する。

枠体２６０は、一対の支持側壁２６２，２６２と、これら支持側壁２６２，２６２の上端縁を連結する天壁２６３とを備えている。枠体２６０は、金属板により一体にプレス成形されている。

（液体収容容器の第１実施形態）
図１に示す液体収容容器１００の第１実施形態であるインクカートリッジ１００Ａについて、図３〜図６を参照して説明する。図３はインクカートリッジ１００Ａの単品状態を模式的に示している。

図３において、インクカートリッジ１００Ａは、ケース１１０Ａ内にインク収容部（液体収容部）１２０Ａを保持している。インクを収容したインク収容部１２０Ａには、インク導出部材１３０Ａの基端１３２Ａが連結されている。インク導出部材１３０Ａの自由端がインク供給口１３４Ａとされる。インク供給口１３４Ａにはシール部材１３６Ａが配置される。なお、図３に示す方向Ａとは、インクカートリッジ１００Ａを図１及び図２のインクカートリッジホルダ２００に挿入する方向である。インク供給口１３４Ａは、挿入方向Ａの挿入先端側に配置されている。

インク導出部材１３０Ａは、基端１３２Ａとインク供給口１３４Ａとの間に分岐管１３８Ａを有する。この分岐管１３８Ａは、インクカートリッジ１００Ａがホルダ２００に装着された状態にて、例えば鉛直上方に延びている。そして、分岐管１３８Ａの上方端は、接点部材１４０Ａにより封止されている。

本実施例の接点部材１４０Ａは、導電性を有する弾性体、例えば導電性ゴムにて形成されている。この接点部材１４０Ａは、ケース１１０Ａよりも外部に露出している。接点部材１４０Ａは、外部に露出した領域に導電性があればよく、例えばゴム又はエラストマに導電性粒子を散在させた複合材料や、絶縁ゴムの露出面に導電性薄膜等を形成したものであっても良い。

接点部材１４０Ａは、インク収容部１２０Ａにインクを充填させた初期状態にあっては、図３に示すよう外方に膨出した形状、本実施形態では湾曲状に膨出した形状となっている。従って、接点部材１４０Ａは膨出部を含んでいる。

この接点部材１４０Ａと隣接して、ケース１１０Ａの天面１１２Ａには回路基板１５０Ａが配置されている。回路基板１５０Ａは、接点パッド１５２Ａが形成された表面が、天面１１２Ａより露出している。回路基板１５０Ａの裏面には記憶回路１５４Ａが配置されている。この記憶回路１５４Ａには、インク収容部１２０Ａに収容されたインクの情報、例えばインクの種類等が記憶されている。

図４は、図３に示すインクカートリッジ１００Ａを、図１及び図２に示すカートリッジホルダ２００に装着した状態を模式的に示す縦断面図である。図４において、カートリッジホルダ２００にインクカートリッジ１００Ａが装着されると、本体ボックス２４４に設けられたインク供給針（液体供給針）２７０が、シール部材１３６Ａを介して液体供給口１３４Ａに刺入される。なお、第１実施形態では、図１にて説明した加圧流体供給機構は用いていない。インク収容部１２０Ａ、インク導出部１３０Ａ及びインク供給針２７０を介して、本体装置側にインクが吸引されて、図１の記録ヘッド２２５に供給されるようになっている。

カートリッジホルダ２００の本体ボックス２４４には、装置側回路基板として、記憶回路制御基板２８０が支持されている。この記憶回路制御基板２８０は、インクカートリッジ１００Ａの装着時には、インクカートリッジ１００Ａの回路基板１５０Ａと平行な関係にある。この記憶制御回路基板２８０上のパターンを含む接点と常時接続されているコネクタ２９０Ａが、本体ボックス２４４に設けられている。このコネクタ２９０Ａは、インクカートリッジ１００Ａに保持された回路基板１５０Ａの接続パッド１５２Ａと接触する。本実施形態では、回路基板１５０Ａと電気的に接続されるコネクタ２９０Ａに、回路基板１５０Ａとの接点（第２の固定接点）が設けられる。なお、図４では明示していないが、後述する図５及図６に示すように、記憶回路制御基２８０には、接点部材１４０Ａと電気的に接続される電極バッド２８２，２８２（第１の固定接点）が設けられている。

また、図３にて説明したように、膨出部を含む接続部材１４０Ａが、回路基板１５０Ａよりもインク供給口１３４Ａから離れた位置、例えば回路基板１５０Ａよりもインク供給口１３４Ａから鉛直上方に遠い位置に配置されている。このため、インクカーカートリッジ１００Ａの装着時には、接続部材１４０Ａと回路基板１５０Ａとの間の段差領域にコネクタ２９０が配置され、コネクタ２９０Ａとインクカーカートリッジ１００Ａとが干渉しない。また、接点部材１４０Ａは、インクカートリッジ１００をインクカートリッジホルダ２００に挿入する時の挿入方向にて、回路基板１５０Ａよりも下流側に配置されている。このため、挿入時に接点部材１４０Ａがコネクタ２９０Ａに干渉することはない。

ここで、ケース１１０Ａの外面に露出した回路基板１５０Ａは弾性を呈しないので、これと接続されるコネクタ２９０Ａの端子（第２の固定接点）が弾性を有し、その弾性変形方向は回路基板１５０Ａの表面と平行な面に対して交差する方向である。一方、接点部材１４０Ａが変位する方向も、回路基板１５０Ａの表面と平行な面に対して交差する方向で同じとなる。このため、インクカートリッジ１００Ａ側の接点部材１４０Ａ及び回路基板１５０Ａと電気的に接続される液体消費装置側の部材である記憶回路制御基板２８０及びコネクタ２９０Ａを一箇所にまとめて配置できる。

インクカートリッジ１００Ａをインクカーリッジホルダ２００に対して、図３の矢印Ａ方向に挿入する。挿入末端側では、コネクタ２９０Ａの接点が回路基板１５０Ａ上を弾性的に接触され、さらにインクカートリッジ１００Ａを挿入すると、接点部材１４０Ａの膨出部が記憶回路制御基板２８０の電極パッド２８２，２８２と弾性的に接触する。接点部材１４０Ａの膨出部が記憶回路制御基板２８０の固定接点（本実施形態では２つの電極パッド２８２，２８２）と弾性的に接触する状態を「導通状態」と称する。回路基板１５０Ａが接点部材１４０よりも挿入方向Ａの上流側にあるので、接点部材１４０Ａは挿入の最終段階で初めて記憶回路制御基板２８０と接触する。よって、接点部材１４０が記憶回路制御基板２８０と長い距離に亘って摺接することがない。

インクカートリッジ１００のインクカーリッジホルダ２００への装着が完了した時点では、図４の通りとなり、インクカートリッジ１００Ａの接点部材１４０Ａ及び回路基板１５０Ａは共に、装置本体側の記憶回路制御基板２８０と電気的に接続される。このとき、インクカートリッジ１００Ａの挿入方向Ａ及び離脱方向Ｂに対して、接点部材１４０Ａ及びコネクタ２９０Ａが弾性的に押圧する方向が直交している。つまり、電気的接触維持のための弾性力は、インクカートリッジ１００Ａを離脱方向Ｂに沿って離脱させることはない。

この状態で、図１に示すインクジェット式記録装置２１１での印字動作が可能となる。印字が開始されると、インク収容部１２０Ａ、インク導出部１３０Ａ及びインク供給針２７０を介して、本体装置側にインクが吸引されて、図１の記録ヘッド２２５に供給される。このとき、インク針２７０に刺入されたシール部材１３６Ａとインク供給口１３４Ａとの間からインク漏れが仮に生じたとしても、電気的接続状態に悪影響はない。接続部材１４０Ａと回路基板１５０Ａとが、インク供給口１３４Ａよりも鉛直方向上方に位置しているからである。

印字に伴ってインク収容部１２０Ａ内のインクが消費される。ただし、図５に示すように、インク収容部１２０ａに連通した分岐管１３０Ａにインクが存在する限り、接点部材１４０Ａの膨出状態はインクの液圧によって維持され、膨出部を消滅させる外力は何ら作用しない。よって、接点部材１４０Ａは記憶回路制御基板２８０の例えば２つの電極パッド２８２，２８２との接触、すなわち導通状態が維持される。装置本体側では、記憶回路制御基板２８０の２つの電極パッド２８２，２８２が接点部材１４０Ａによって短絡されている限り、「インク有り」と判断できる。

インク収容部１２０Ａ内のインクが消費されると、ついにはインク収容部１２０Ａ及び分岐管１３０Ａ内のインクがなくなる。こうなると、接点部材１４０Ａにはインクの液圧が作用しない。そればかりか、インク針２７０からの吸引によって分岐管１３０Ａ内は負圧になるので、接点部材１４０Ａは負圧によって膨出部が消滅し、例えば図６に示すように平坦状態となる。

本実施形態では、接点部材１４０Ａの膨出状態は導電性ゴム自体の弾性力による保形性により維持され、この膨出状態を消滅させる強い力（上述した負圧）が作用しない限り、膨出状態を維持できる。よって、本実施形態の接点部材１４０Ａとは、主として保形性によって膨出状態が維持され、インク無し時の負圧が作用して初めて膨出状態が消滅する。

接点部材１４０Ａの膨出状態が消滅すると、図６に示すように、接点部材１４０Ａは、記憶回路制御基板２８０の２つの接続パッド２８２，２８２から離れ、電気的接続状態が解除される。このように、接点部材１４０Ａの膨出部が記憶回路制御基板２８０の固定接点（本実施形態では２つの電極パッド２８２，２８２）と弾性的に接触しない状態を「非導通状態」と称する。非導通状態では、記憶回路制御基板２８０の２つの電極パッド２８２，２８２が接点部材１４０Ａによって短絡されなくなるので、装置本体側で「インク無し」と判断できる。

上述の通り、図５に示す接点部材１４０Ａの膨出部の膨出状態は、接点部材１４０Ａ自体（例えば導電性ゴム等の弾性体）の弾性力によって維持されているものである。この場合、負圧などの大きな外力が作用しない限り膨出部は維持され、一旦膨出状態が消滅された場合には他の外力が作用しない限り膨出状態に復帰することはない。よって、本実施形態では、液体の有無を正確に検出することができる。また、接点同士が短時間に接離を繰り返すような、チャタリングを生ずることがない。

（液体収容容器の第２実施形態）
次に、図７〜図９を参照して、液体収容容器の第２実施形態について説明する。図７は、第１実施形態の図４と同様、インクカートリッジ１００Ｂをインクカートリッジホルダ２００に装着した状態を示している。なお、図７〜図９に示す部材のうち、図３〜図６に示す第１実施形態の部材と同一機能を有する部材の符号については、数字に添えたアルファベットをＡからＢに変更し、各部材についての重複した説明は省略する。

第２実施形態では、インク収容部１２０Ｂ内のインクを供給する方法が第１実施形態とは異なる。第２実施形態に係るインクカートリッジ１００Ｂは、インク収容部１２０Ｂの周囲に、加圧流体導入口１６２と連通されかつ密閉された加圧流体導入部１６０を有する。加圧流体導入口１６２は、インク供給口１３４Ｂと同様に、インクカートリッジ１００Ｂの挿入方向Ａの挿入先端側にて開口している。

また、第２実施形態に係るインクカートリッジ１００Ｂに配置されたインク収容部１２０Ｂは、可撓性を有し、加圧流体導入部１６０に導入された加圧流体の圧力によって、内部のインクが消費されるに従い追従変形する。インク収容部１２０Ｂは、例えば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により形成された可撓性袋体とすることができる。

さらに、第２実施形態では、分岐管１３８Ｂの上方開放端に位置する接点部材１４０Ｂが、第１実施形態の接点部材１４０Ａとは異なる。本実施形態の接点部材１４０Ｂは、ダイヤフラム１４２Ｂと、その露出面側に配置された導電部材１４４Ｂとを有する。

装置本体側に記憶回路制御基板２８０が支持されている点では第１，第２実施形態間で変わりはないが、第２実施形態に用いるコネクタ２９０Ｂは第１実施形態のコネクタ２９０Ａとは異なる。つまり、コネクタ２９０Ｂは第１，第２の固定接点を共に有し、インクカートリッジ１００Ｂ側の接点部材１４０Ｂと回路基板１５０Ｂの双方に接続される。そして、ダイヤフラム１４２Ｂは、加圧流体によって加圧されたインク収容部１２０Ｂ内のインク圧力が作用することで膨出して、導電部材１４４Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と接続される。加圧流体によって加圧されたインク圧力が作用しなくなると、ダイヤフラム１４２Ｂは、導電部材１４４Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と離れる方向に変形する。

第１，第２の固定接点を含むコネクタ２９０Ｂを用いていることから、第２実施形態の接点部材１４０Ｂがケース１１０Ｂに取り付けられる位置が、第１実施形態とは異なる。つまり、接点部材１４０Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と導通する時の接触位置は、回路基板１５０Ｂがコネクタ２９０Ｂの第２の固定接点と接触するパターン面の延長線上の位置と実質的に同一である。

この第２実施形態によれば、インクカートリッジ１００Ｂを図７の挿入方向Ａに挿入した場合、インク針２７０が刺入され、回路基板１５０Ｂがコネクタ２９０Ｂを介して記憶回路制御基板２８０と電気的に接続され、接点部材１４０Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と対向する位置に配置される（電気的接続については後述）。加えて、装置本体側の加圧流体供給部材３００が、インクカートリッジ１００Ｂの加圧流体導入口１６２に接続される。

ここで、ダイヤフラム１４２Ｂの膨張状態を図８に、ダイヤフラム１４２Ｂの非膨張状態を図９に示す。図８及び図９は、共にインクが充填されている状態であるが、ダイヤフラム１４２Ｂの状態は異なる。なぜなら、図８では加圧流体が導入されている加圧状態であり、加圧流体によって加圧されたインク圧力が作用して、ダイヤフラム１４２Ｂが膨張状態となるからである。図９では加圧流体が導入されていない非加圧状態を示している。この場合、インク液圧がダイヤフラム１４２Ｂに作用しなくなるので、ダイヤフラム１４２Ｂは非膨張状態となる。インクがなくなったときも、もはやインク圧力がダイヤフラム１４２Ｂに作用しないので、「インク無し」の状態と「非加圧状態」は同じ状態となる。

つまり、第２実施形態では、「加圧状態」でかつ「インク有り」の時のみダイヤフラム４２Ｂが膨張状態となって、図８の通り接点部材１４０Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と接続される。それ以外の状態として、「非加圧状態」（「インク有り」の時も含む）及び「インク無し」の時に、図８の通り接点部材１４０Ｂがコネクタ２９０Ｂの第１の固定接点と離れる。すなわち、第２実施形態では、「加圧状態」でかつ「インク有り」の時に導通状態となり、「非加圧状態」または「インク無し」の時に非道通状態となる。

以上のことから、インクカートリッジ１００Ｂを挿入する時には、「非加圧状態」であることから、接点部材１４０Ｂはコネクタ２９０Ｂに接触することがない。この点は第１実施形態よりも優れている。逆に、ダイヤフラム１４２Ｂは第１実施形態の接点部材１４０Ａ（例えば導電性ゴム）よりもインク圧力に敏感であるので、チャタリング防止効果は第１実施形態の方が優れているといえる。ただし、第２実施形態では接点部材１４０Ｂを直接に記憶回路制御基板２８０に接触させずにコネクタ２９０Ｂを介在させた。この理由は、コネクタ２９０Ｂの第１接点が弾性を有するので、ダイヤフラム１４２Ｂがある微小に変位したとしても接点部材１４０Ｂとの電気的接続を維持できるからである。よって、第２実施形態では接点部材１４０Ｂにコネクタ２９０Ｂを併用することで、チャタリングを低減できる。それ以外の点は、第２実施形態では説明を省略するが、第１，第２実施形態共に同等の効果がある。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。

例えば、上記実施形態ではインクカートリッジ１００Ａ，１００Ｂを水平方向に挿入する例を示したが、インクカートリッジ１００Ａ，１００Ｂを鉛直下方に挿入するように容器ホルダ２００が配置されても良い。この場合にも、接点部材１４０Ａ，１４２Ａ及び回路基板１５０Ａ，１５０Ｂは供給口１３４Ａ，１３４Ｂよりも鉛直上方に配置されるので、同様に液漏れ対策ができる。

また、本発明の第１実施形態は第２実施形態のように加圧流体を導入して液体を供給するように変形しても良い。本発明の第２実施形態は第１実施形態のように加圧流体を導入せずに液体を供給するように変形しても良い。

本発明の第２実施形態では、接点部材１４０Ｂをダイヤフラム１４２Ｂと導電性部材１４４Ｂとで形成したが、これに限定されない。ダイヤフラム１４２Ｂの一部又は全部を、ゴム又はエラストマに導電性粒子を散在させた複合材料等にて形成しても良い。

また、液体検出の目的としては、液体残量の検出以外にも、例えば液体圧力を検出するものであっても良い。

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。

また、本発明において、液体とは、液体消費装置が噴射できるような材料であれば良い。液体の代表的な例は上記実施の形態で説明したようなインクである。液体は、液晶のように、文字や画像の印刷に用いられる材料以外の物質であっても良い。また、本発明において、液体は、物質の一状態としての液体のみならず、物質の一状態としての液体に、顔料や金属粒子のような固形物を混ぜたものであっても良い。

本発明の一実施形態に係る液体消費装置の概略構成図である。 液体収容容器を装着する容器ホルダの斜め上方からの斜視図である。 第１実施形態に係る液体収容容器を模式的に示す縦断面図である。 図３に示す液体収容容器を容器ホルダに装着した状態を模式的に示す縦断面図である。 第１実施形態に係る液体収容容器での「インク有り」の状態を示す部分断面図である。 第１実施形態に係る液体収容容器での「インク無し」の状態を示す部分断面図である。 第２実施形態に係る液体収容容器を容器ホルダに装着した状態を模式的に示す縦断面図である。 第２実施形態に係る液体収容容器での「加圧状態」の状態を示す部分断面図である。 第２実施形態に係る液体収容容器での「非加圧状態」の状態を示す部分断面図である。

符号の説明

１００，１００Ａ，１００Ｂ インクカートリッジ（液体収容容器）、１１０Ａ，１１０Ｂ ケース、１２０Ａ，１２０Ｂ インク収容部（液体収容部）、１３０Ａ，１３０Ｂ インク導出部材、１３４Ａ，１３４Ｂ インク供給口（液体供給口）、１４０Ａ，１４０Ｂ 接点部材、１４２Ｂ ダイヤフラム、１４４Ｂ 導電部材、１５０Ａ，１５０Ｂ 回路基板、１６０ 加圧流体導入部、１６２ 加圧流体導入口、２００ インクカートリッジホルダ（容器ホルダ）、２１１ 液体消費装置、２７０ インク針、２８０ 装置側回路基板、２８２ 第１の接点、２９０Ａ，２９０Ｂ コネクタ

Claims (14)

1. 液体収容部と、前記液体収容部に貯留した液体を液体消費装置に供給する液体供給口とを備え、前記液体消費装置の容器ホルダに着脱される液体収容容器において、
   前記液体収容容器の外面に露出し、前記液体収容容器の装着時に前記容器ホルダに設けられた第１の固定接点と対向する位置に配置される接点部材を設け、
   前記接点部材は、前記液体収容部内の圧力に応じて変位して、前記第１の固定接点と直接接触する導通状態と、前記第１の固定接点に接触しない非導通状態とに切り替えられることを特徴とする液体収容容器。
2. 請求項１において、
   前記液体収容容器の外面に露出し、前記液体収容容器の装着時に、前記容器ホルダの第２の固定接点に接続される回路基板をさらに有し、
   前記接点部材が変位する方向は、前記回路基板の表面と平行な面に対して交差する方向であることを特徴とする液体収容容器。
3. 請求項２において、
   前記回路基板は、前記液体収容容器の装着時に、前記容器ホルダに固定された装置側回路基板と平行に配置されていることを特徴とする液体収容容器。
4. 請求項２または３において、
   前記接点部材及び前記回路基板は、前記液体収容容器の装着時の前記液体供給口の位置よりも上方位置に配置されていることを特徴とする液体収容容器。
5. 請求項２乃至４のいずれかにおいて、
   前記接点部材は、前記液体供給口に対して前記回路基板の位置よりも離れた位置に配置されていることを特徴とする液体収容容器。
6. 請求項５において、
   前記接点部材は、前記液体収容容器を前記容器ホルダに挿入する時の挿入方向にて、前記回路基板よりも下流側に配置されていることを特徴とする液体収容容器。
7. 請求項２乃至４のいずれかにおいて、
   前記接点部材が前記第１の固定接点と導通する時の接触位置は、前記回路基板が前記第２の固定接点と接触するパターン面の延長線上の位置と実質的に同一であることを特徴とする液体収容容器。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記接点部材は、前記第１の固定接点と接触する方向に膨出する膨出部を含み、
   前記膨出部は、前記液体収容部内の圧力低下によって前記第１の固定接点と離れる方向に変形することを特徴とする液体収容容器。
9. 請求項８において、
   前記膨出部が膨出する方向は、前記液体収容容器を前記容器ホルダに挿入する時の挿入方向に対して垂直であること特徴とする液体収容容器。
10. 請求項８または９において、
    前記膨出部は、前記第１の固定接点と接触する方向に常時は膨出している保形性を有し、
    前記膨出部は、前記液体収容部内が負圧になることによって前記第１の固定接点と離れる方向に変形することを特徴とする液体収容容器。
11. 請求項１０において、
    前記接点部材は弾性体を含むことを特徴とする液体収容容器。
12. 請求項１乃至９のいずれかにおいて、
    前記接点部材はダイヤフラムを含み、
    前記ダイヤフラムは、前記液体収容容器内の液体圧力が作用することで膨出し、前記液体収容容器内の液体圧力が作用しなくなると前記第１の固定接点と離れる方向に変形することを特徴とする液体収容容器。
13. 請求項１乃至１２のいずれかにおいて、
    前記接点部材は、ゴムまたはエラストマに導電性粒子を分散させた複合材料を含むことを特徴とする液体収容容器。
14. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、
    前記液体消費装置から供給される加圧流体の導入口をさらに有し、
    前記液体収容部内の液体は前記加圧流体によって加圧されて前記液体供給口より前記液体消費装置に供給されることを特徴とする液体収容容器。

Images