JP6249811B2 - 液体収納容器及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を収納する液体収納容器及び液体収納容器に収容された液体を吐出する液体吐出装置に関する。

インクジェット記録装置には、インクタンク内部のインクが消費されてインクタンクのインク切れが近づくと、そのことを検知してユーザーに報知する形式のものがある。特許文献１には、内部のインクが消費されることでインク切れが近づいたことを検知するためのプリズム、発光素子及び受光素子を有するインクタンクが開示されている。また、このインクタンクにおけるインクを収容するインク収容部の一部は可撓性を有する可撓性部材によって形成されており、可撓性部材には反射部が設けられている。インクタンクがこのような構成を有しているので、インクタンク内部のインクが消費されてインク切れが近づいた際には、可撓性部材が撓んでプリズムに近接し、発光素子からの光が可撓性部材の反射部で反射して受光部で受光される。これにより、インク残量を検知することができる。

特開２００５−３０５９４０号公報

特許文献１に開示されたインクタンクの構成では、インクタンク内部のインクが消費されるごとに、インク収容部の一部を構成する可撓性部材がプリズムに近接し、最終的に可撓性部材がプリズムに当接する。

しかしながら、可撓性部材がプリズムに当接する際に、可撓性部材とプリズムとの間にインクが残留する可能性がある。可撓性部材とプリズムとの間にインクが残留した状態で発光素子からプリズムを通して可撓性部材の反射部へ発光したとしても、インクが存在することで光の進路を妨げ、受光素子に発光素子からの光が十分に到達しない可能性がある。そのため、インク残量を正確に検知することができず、検知精度が低下する可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、インク残量をより正確に検知することのできる液体収納容器及び液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明は、一部が可撓性部材により構成されて、内部に液体を収納可能な液体収納部と、前記液体収納部の内部に位置する接触部と、を備える液体収納容器であって、前記液体収納部内の液体が所定量以下に減少したときに、前記可撓性部材が、前記接触部と接触し、前記液体収納部内の液体のさらなる減少に伴って前記接触部との接触面積が一方向に増大し、前記可撓性部材と前記接触部とが接触する接触領域では、前記接触部から前記液体収納部内に入る光の光路が変化することを特徴とする。

本発明によれば、液体収納容器の内部の液体残量をより高精度に検出することができる。従って、より適したタイミングで、液体収納容器の交換を行うことができ、内部の液体が無駄に廃棄される量を少なく抑えることができると共に、予期せず内部の液体が使い切られることを抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係るインクタンクの斜視図である。 図１のインクタンクについて示した正面図である。 図２のインクタンクにおけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面について示した斜視図である。 図１のインクタンクの搭載されたインクジェット記録装置について模式的に示した斜視図である。 図２のインクタンクについて、内部にインクが十分に満たされた状態からインクが使い尽くされた状態になるまでのそれぞれの状態について示したＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 検出面の位置を変えた、その他の実施形態のインクタンクについての断面図である。 検出面の形状を変えた、さらなる実施形態のインクタンクにおける検出面について示した斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るインクタンクにおける検出面の周辺について示した斜視図である。 二つの検出面のそれぞれについて、検出動作が行われる際の、発光部から発せられた光が受光部で受光されるまでの軌道を示した、図８のインクタンクの断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る液体収納容器について説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係る液体収納容器としてのインクタンク１の斜視図を示す。また、図２にインクタンク１の正面図を示し、図３に図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面を示した斜視図を示す。

インクタンク１は、ケース２及び蓋部材３とを有しており、ケース２に蓋部材３が取り付けられてインクタンク１の筐体が形成されている。ケース２の内側には、ケース２との間に空間が形成されるように、可撓性フィルム（可撓性部材）６が取り付けられている。可撓性フィルム６における図３に示されたＸ方向の両端部のみが熱溶着によりケース２に取り付けられることにより、可撓性フィルム６とケース２との間に空間が形成されるように可撓性フィルム６がケース２に取り付けられている。可撓性フィルム６とケース２との間の空間は、インク室（液体収納部）９として、内部にインク（液体）を収納可能である。インク室９がこのように構成されることにより、インク室９は、一部が可撓性部材としての可撓性フィルム６によって形成されている。

可撓性フィルム６は、撓むことによって屈曲することが可能に形成されている。本実施形態では、可撓性フィルム６は、ポリエチレンテレフタレートやポリオレフィンなどの光透過性材料から構成されている。特に、本実施形態では、可撓性フィルム６は、蓋部材３に近い側から順に、ナイロン、エチレンビニルアルコール、ポリプロピレンによって積層された積層フィルムにより構成されている。

ケース２には、インク供給部４が設けられている。インク供給部４は記録ヘッドに接続されており、インク供給部４を介して、インクタンク１内部に収容されたインクが記録ヘッドに供給される。

また、ケース２には、プリズム５が取り付けられている。本実施形態では、プリズム５は、溶着によりケース２に固定されている。プリズム５は、ポリカーボネートやポリオレフィン等の光透過性材料から構成されており、本実施形態ではポリプロピレンにより形成されている。プリズム５は、ケース２に固定されて取り付けられている。本実施形態では、プリズム５は、溶着によりケース２に固定されているが、接着や圧入により固定されていてもよく、また、インサート成型や、ケース２と一体に成形されていてもよい。

図３に示されるように、可撓性フィルム６の内側には、支持板８が取り付けられている。また、支持板８及びケース２のそれぞれに対して固定されるように、支持板８及びケース２にコイルスプリング７が取り付けられている。コイルスプリング７によって、支持板８が、蓋部材３に近接する方向へ付勢されている。支持板８が付勢されることにより、インク室９の内部の負圧が保たれている。このように、本実施形態では、インク室９が、内部を負圧に維持する負圧形成手段としてのコイルスプリング７を有している。蓋部材３と可撓性フィルム６の間の空間には、不図示の溝が形成されている。溝によって、蓋部材３と可撓性フィルム６との間の空間が、外気と連通している。

プリズム５におけるインク室９の内部に突出した部分の一部には、検出面（接触部）１３が設けられている。検出面１３は、インク室９内部のインクが消費されてインク室９が潰れたときに可撓性フィルム６と接触する。検出面１３は、インク室９の内部に位置し、後述する発光部１１から発光される検出光に対して傾いて配置されている。本実施形態では、検出面１３は、検出光に対して４５°傾いて設けられている。本実施形態では、プリズム５が台形の形状を有しており、インク室９内部のプリズム５におけるケース２の壁面から最も離れた平面の部分が、検出面１３として形成されている。つまり、検出面１３は、プリズム５によって形成されている。

ケース２における、コイルスプリング７の一端部が取り付けられ、図３のＸ方向に沿って、蓋部材３から最も離れた位置に配置された壁面を側壁部２ａとする。可撓性フィルム６は、一部が折り返されて配置されている。可撓性フィルム６における折返された部分を屈曲部１０とする。

上記のインクタンクは、インクジェット記録装置におけるキャリッジに搭載され、記録ヘッドにインク室９内部のインクが供給される。図４に、インクタンク１の搭載されるインクジェット記録装置（液体吐出装置）１００の模式的な斜視図が示されている。インクジェット記録装置１００は、シリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸１２０によって、キャリッジ１０１が主走査方向に移動できるようにガイドされている。キャリッジ１０１は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復移動可能に形成されている。キャリッジ１０１には、インクを吐出可能な記録ヘッド（液体吐出ヘッド）１０２と、その記録ヘッド１０２にインクを供給するインクタンク１が搭載されている。本実施形態では、キャリッジ１０１には複数のインクタンク１が搭載されており、ここでは特に、５色のインクを吐出するように、５つのインクタンク１がキャリッジ１０１に搭載されている。

インクジェット記録装置１００は、記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ記録媒体１０３を副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、記録媒体１０３上に順次画像を記録する。記録動作においては、インクジェット記録装置１００は、記録ヘッド１０２を主走査方向に移動させつつ、記録媒体１０３の記録領域に向かってインクを吐出させて記録を行う。

次に、本実施形態のインクタンクにおける内部のインクが消費される過程でのインクタンクのそれぞれの状態について説明する。図５（ａ）〜（ｅ）に、インク使用前の状態からインク使い切りまで、インクタンク１内部に収容されるインクの量を変化させたときのそれぞれのインク室９の状態について示す。図５（ａ）〜（ｅ）には、インクタンク１内部のそれぞれの状態についての、図２におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図が示されている。

インクジェット記録装置１００は、検出面１３からインク室９内に向う光を発光する発光部１１を有している。また、インクジェット記録装置１００は、インク室９内のインクの量の変化に対応する接触領域での光の光路の変化を検知する検知部を有している。検知部は、接触領域での光路の変化後の光を受光する受光部１２を備えている。図５（ａ）に示されるように、インクタンク１のインクの残量を検知するための発光部１１及び受光部１２は、インクジェット記録装置１００の本体部側に設けられている。なお、本実施形態では、インクタンク１のインクの残量を検知するための発光部１１及び受光部１２は、インクジェット記録装置１００の本体部側に設けられることとした。しかしながら、インク残量の検知手段の取り付け位置は、インクジェット記録装置１００の本体部側に限定されない。インクジェット記録装置１００の他の部分に、インク残量の検知手段が取り付けられてもよい。インクタンク１の取り付け位置に近接した位置であれば、他の部分に取り付けられてもよい。例えば、インク残量の検知手段が記録ヘッド１０２やキャリッジ１０１等に設けられてもよい。

インク室９の内部の圧力はコイルスプリング７の付勢によって負圧となるように維持されているので、可撓性フィルム６にはケース２の側壁部２ａ側への力が作用する。その状態で可撓性フィルム６の一部の領域のみで、支持板８及びコイルスプリング７によって蓋部材３の方向への力が作用するので、可撓性フィルム６に屈曲部１０が生じる。このように、インク室９は、可撓性フィルム６の少なくとも一部が屈曲するように形成されている。

図５（ａ）に示されるように、インク室９の内部にインクが消費されておらず、インク室９の内部がインクで満たされている状態では、可撓性フィルム６及び支持板８がケース２の側壁部２ａから比較的離れた位置に存在している。従って、可撓性フィルム６及び支持板８は、蓋部材３に比較的近接した位置に配置されている。そのため、可撓性フィルム６が折れ曲がった屈曲部１０は、蓋部材３に比較的近い場所に位置している。

インクタンク１におけるインク室９内（液体収納部内）のインクが記録ヘッド１０２へ供給されて消費されると、可撓性フィルム６及び支持板８がケース２の側壁部２ａに近づく方向へ移動する。図５（ｂ）に、インク室９内部のインクの一部が消費された状態のインクタンク１の断面図を示す。インク室９内部のインクが消費されることでインク量が減少すると、インク室９内部のインクの容積が減少して、支持板８がケース２の側壁部２ａ側へ移動する。これに伴い可撓性フィルム６も側壁部２ａ側へ移動する。このため、屈曲部１０が、ケース２側に近づく方向へ移動する。このように、インク室９は、内部のインクが減少していくにつれて、可撓性フィルム６の屈曲した屈曲部１０が移動しながら潰れていく。

そこから、インク室９内部のインクが消費されるにつれて、可撓性フィルム６及び支持板８がケース２の側壁部２ａ側へ向かう方向に移動していく。インク室９から記録ヘッド１０２へ供給されるインクの量に応じて、可撓性フィルム６及び支持板８が、ケース２の側壁部２ａ側へ向かう方向へ移動する。そのため、可撓性フィルム６及び支持板８の位置が、図５（ｂ）に示される状態から、図５（ｃ）に示される状態、図５（ｄ）に示される状態へと変化していく。また、可撓性フィルム６及び支持板８の位置が、図５（ｂ）に示される状態から、図５（ｃ）、（ｄ）に示される状態へと変化していくにつれて、屈曲部１０の位置もケース２の側壁部２ａ側へ移動する。インク室９内部のインクが全て消費されると、図５（ｅ）に示されるように、可撓性フィルム６及び支持板８が、コイルスプリング７を介してケース２と当接する位置に到達する。

インクが消費されるにつれて可撓性フィルム６がケース２の側壁部２ａ側へ移動するのに伴い、可撓性フィルム６の屈曲部１０の位置も側壁部２ａ側へ移動する。このとき、インク室９内部の圧力が負圧に保たれていることから、可撓性フィルム６がケース２の壁面に向かう方向への力を受けながら、屈曲部１０が側壁部２ａに向かう方向へ移動することになる。つまり、可撓性フィルム６が、ケース２の壁面に押し付けられ、それと共に、屈曲部１０が検出面１３に向かう方向へ押圧されながら、側壁部２ａに向かう方向へ移動する。これにより、屈曲部１０が、壁面に押し付けられながら、検出面１３上をケース２の側壁部２ａに近づく方向に移動する。このように、インク室９内部のインクが消費され、可撓性フィルム６が側壁部２ａに向かって移動する過程で、可撓性フィルム６がケース２の壁面に押し付けられながら移動する。そのため、可撓性フィルム６は、インク室９内のインクが所定量以下に減少したときに検出面１３と接触する。

また、本実施形態のインクタンク１は、随時、プリズム５に向かって光を発することによって、インク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかを検知することができる。以下、インク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかを検知する検知動作について説明する。

本実施形態では、インク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかの検知が行われる際には、まず、発光部１１で検出光をプリズム５を介して可撓性フィルム６の有無の検出される領域（検出領域）に向けて発光させる。インク室９内部にインクが十分に満たされている場合には、発光部１１から発せられた検出光は、インク室９に入射される。この状態では、可撓性フィルム６の有無の検出される領域には、可撓性フィルム６は存在していない。本実施形態では、インク室９内部における検出面１３上の表面に近接した位置が検出領域である。このときの検出光の軌道が、図５（ｂ）、（ｃ）に示されている。図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、発光部１１から検出光が出射されると検出光入射部１５を通ってプリズム５に検出光が入射され、検出光が検出面１３に到達する。このとき、プリズム５の屈折率をＮ１、入射角θ１、インクは大部分が水で構成されているため、インクの代用として水の屈折率１．３３、入射角をθｗとすると、スネルの法則より、
Ｎ１ｓｉｎθ１＝１．３３ｓｉｎθｗ
が成り立つ。

ポリプロピレンの屈折率を１．５３とすると、検出面１３と検出光の角度が４５°より、
θｗ＝ｓｉｎ^−１（（１．５３／１．３３）ｓｉｎ４５°）＝５４．４°
となり、図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、検出光は検出面１３で屈折するのみでインク中を進み、受光部には到達しない。

これに対し、インク室９内部にインクが十分に残ってなく、比較的インク切れに近い状態における、検出光の軌道について説明する。インク室９内部のインク残量が少なくなると、それに伴い可撓性フィルム６の屈曲部１０がケース２の側壁部２ａに近づく方向に移動し、屈曲部１０が検出面１３上を通過する。屈曲部１０が検出面１３上を通過し、検出面１３よりもケース２の側壁部２ａに近い側に位置する状態のインクタンク１について、図５（ｄ）、（ｅ）に示されている。

図５（ｄ）に示されるように、インク室９内部のインクが消費されることでインク残量が少なくなると、検出面１３上に屈曲部１０が位置する。このとき、インク室９内部の圧力が負圧に維持されているので、屈曲部１０よりも蓋部材３に近い部分の可撓性フィルム６が、ケース２の壁面及び検出面１３上に押圧されて押し付けられる。図５（ｄ）に示される状態よりもさらにインクが消費されると、屈曲部１０が検出面１３に押圧されながらケース２の側壁部２ａに向かう方向に移動する。このように検出面１３の一端から他端に向かって、検出面１３上を一方向に沿って、屈曲部１０がケース２の壁面及び検出面１３に押圧されながら移動する。本実施形態では、屈曲部１０は、蓋部材３の側からケース２における側壁部２ａに向かう方向に沿って、一方向に検出面１３上を移動する。そのため、インク室９内のインクが減少して可撓性フィルム６が検出面１３と接触した後に、そこからインク室９内のインクがさらに減少すると、インク室９内のインクのさらなる減少に伴って検出面１３との接触面積が一方向に増大する。

これにより、検出面１３上のインクをしごき出しながら、屈曲部１０がケース２の側壁部２ａに向かって移動する。そのため、可撓性フィルム６と検出面１３との間のインクを排除しながら、可撓性フィルム６の屈曲部１０がケース２の側壁部２ａに向かって移動していく。これにより、図５（ｄ）、（ｅ）に示されるように、インク室９内部のインク残量が所定量よりも少なくなった状態では、可撓性フィルム６と検出面１３との間にインクを残留させずに、屈曲部１０が検出面１３上を一方向に沿って通過する。

次に、インクが消費されることで支持板８が側壁部２ａに近づく方向へ移動し、可撓性フィルム６の屈曲部１０が検出面１３上を通過した後の状態のインクタンク１についての、インク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかの検知について説明する。この状態では、プリズム５に光を入射することによって可撓性フィルム６の有無の検出される検出領域としての、検出面１３の表面に近接した部分に、可撓性フィルム６が位置している。

発光部１１から検出光がプリズム５に入射されると、可撓性フィルム６に検出光が導入される。本実施形態では、可撓性フィルム６が、最内層、中間層、最外層の３層を有して構成されている。可撓性フィルム６における最内層、中間層、最外層の絶対屈折率をＮ２、Ｎ３、Ｎ４とし、検出光の各層での入射角度をθ２、θ３、θ４とすると、スネルの法則により、
Ｎ１ｓｉｎθ１＝Ｎ２ｓｉｎθ２
が成り立つ。

プリズム５、可撓性フィルム６の最内層はポリプロピレンで構成されているため、Ｎ１＝Ｎ２＝１．５３より、
θ２＝４５°
となる。同様に、
Ｎ２ｓｉｎθ２＝Ｎ３ｓｉｎθ３
より、可撓性フィルム６の中間層であるエチレンビニルアルコールの屈折率を１．５とすると、
θ３＝４６°
となり、
Ｎ３ｓｉｎθ３＝Ｎ４ｓｉｎθ４
より、可撓性フィルム６の最外層であるナイロンの屈折率を１．５３とすると
θ４＝４５°
空気の屈折率を１．００とすると、
Ｎ４ｓｉｎθ４＝１．０８
より、ナイロンと空気との界面で検出光は全反射する。

全反射した検出光は、図５（ｄ）、（ｅ）に示されるように、プリズム５に設けられた第２反射面１４に入射される。第２反射面１４は空気と接しており、ここでも全反射し、反射光は検出光出射部１６から出射され、受光部１２に検出光が到達する。すなわち、可撓性フィルム６は、光を当てられた際に、光を反射させることが可能に形成されている。つまり、本実施形態では、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触する接触領域では、検出面１３からインク室９内に入る光が反射される。プリズム５に向けて光が発せられたときに、検出領域としての検出面１３の表面に近接した位置に可撓性フィルム６が位置している場合には、光はプリズム５を通過した後に可撓性フィルム６に当たって反射する。また、検出領域に可撓性フィルム６が位置していない場合には、光はプリズム５を通過した後に検出面１３で屈折し、インク内をそのまま進む。このように、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触する接触領域では、検出面１３からインク室９内に入る光の光路が変化する。

受光部１２で検出光が受光されると、そのことを検知することによって、屈曲部１０が検出面１３よりもケース２における側壁部２ａに近い側の位置に移動していることを検出することができる。可撓性フィルム６に当たって反射した光の有無を検出することで、検出領域に可撓性フィルムが位置しているかどうかを検出することができる。つまり、受光部１２で受光があるときに、検出領域に可撓性フィルム６が位置していることが検出される。このように、インクジェット記録装置１００は、受光部１２による受光の有無に基づいて、インク室９内のインクが所定量以下であることを検知する。検出領域に可撓性フィルム６が位置していることが検出されることにより、インク室９内部のインクが消費されて、インク室９内部のインクが所定量の残量よりも少ない状態にあることを検出することができる。従って、インク室９内部のインク切れが近づいていることを検出することができる。

なお、本実施形態では、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触する接触領域で、検出面１３からインク室９内に入る光が反射しているが、本発明は上記実施形態に限定されない。可撓性フィルム６と検出面１３とが接触する接触領域で、検出面１３からインク室９内に入る光が所定方向に屈折する形態であってもよい。その場合、所定方向に屈折した光を検出することにより、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触していることを検出することができる。つまり、反射した光ではなく、所定方向に屈折した光を検出することによって、検出領域に可撓性フィルム６が位置しインク室９内部のインクが所定量の残量よりも少ない状態にあることを検出することができる。

本実施形態では、インク室９内部のインクが消費されて屈曲部１０が検出面１３上を通過する際に、可撓性フィルム６がケース２の壁面及び検出面１３に押し付けられながら、屈曲部１０が検出面１３上を移動する。そのため、屈曲部１０が検出面１３上を移動する過程で、屈曲部１０が、可撓性フィルム６とケース２の壁面との間に存在するインクをしごいて、インクをそこから排除させながら、検出面１３上を移動する。そして、検出光によってインク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかを検出する際には、可撓性フィルム６とケース２の壁面との間からインクが排除された状態で検出動作を行うことができる。可撓性フィルム６とケース２の壁面との間からインクが排除された状態で検出動作が行われるので、インク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかの検出動作における検出精度をより向上させることができる。可撓性フィルム６と検出面１３との間にインクが残らずに、可撓性フィルム６が検出面１３に当接するので、検出動作の際に、検出光がインクに遮られることなく可撓性フィルム６と空気との界面に到達でき、安定した検知動作が可能となる。

そのため、インク室９内部のインクが消費されてインク室９内部のインクが所定量よりも減少したことを検出されたタイミングを把握することにより、インク室９内部のインクが使い切られるタイミングを推定することができる。従って、インクタンク１内部にインクが十分に残っているにもかかわらずインクタンク１が新たなものに交換されることにより、インクタンク１内部のインクが無駄に廃棄されることを抑えることができる。そのため、廃棄されるインクの量を少なく抑えることができるので、インクタンク１内部のインクをより効率的に使用することができる。また、インクタンク１内部のインクがわずかしか残っていないのに、インクタンク１内部のインクを用いて記録を続行することで同一の記録媒体への記録の途中でインク切れが生じることを抑えることができる。そのため、一枚の記録媒体に対する記録において、そこまでの記録工程が無駄になることを抑えることができる。

特に、商業分野における記録においては、要求として、記録画像の画質だけではなく、ポスターなど展示物に使用される場合に、記録画像における長期保存性などの耐候性や堅牢性が求められる場合がある。また、その他の要求として、ビジネスドキュメントを記録する場合等に、記録速度の高速化が求められている。これらの要求に対応するために、例えば、インクの耐候性や堅牢性を向上させるために染料成分に代えて顔料成分を色材として含有させたり、高速化するために定着促進用の樹脂成分を添加したりするなど、改良されたインクが用いられる場合がある。定着性の高いインクは、インクタンク内面になじんで張り付き易く、可撓性フィルム６と検出面１３との間にインクが残り易い。また、インクに顔料成分を色材として含有していると、顔料は光透過性が低いため、少しでもこれらの間に残ると反射光量が比較的大きく減少し、検出精度が不安定となる場合がある。また、インク定着促進や、光沢性制御のために、クリアインクが用いられることもある。その場合には、クリアインクが可撓性フィルム６と検出面１３との間に残ると、クリアインクは光透過性が高いため、これが反射面との距離変化に伴う光量変化が少なくなるため、検出精度が低くなってしまう。そのような場合に、本発明を適用することにより、可撓性フィルム６と検出面１３との間のインクが効率良く排除された状態で、インク室９内部のインクが所定量の残量よりも少ない状態にあることを検出することができる。従って、インク室９内部のインクが所定量の残量よりも少ない状態にあることを検出する検出動作における検出精度を高く維持することができる。

また、図５（ｃ）に示した屈曲部１０が検出面１３の一端に当接した状態から、図５（ｄ）に示した屈曲部１０が検出面１３の他端に到達した状態に至るまで、可撓性フィルム６と検出面１３の当接面積は次第に大きくなっていく。このとき、当接面積によって検出光の反射角度が徐々に変化していき、当接面積によって反射光量が変化する。そのため、反射光量レベルとインク残量のテーブルを作成しておけば、テーブルを参照することにより、反射光量レベルに応じたインク残量を検出することができる。

このように、プリズム５に向けて光が発せられたときの、可撓性フィルム６に当たって反射した光の反射光量が検出される。そして、予め得られている、プリズム５に向けて光が発せられたときの反射光量とインク室９の内部に残っているインクの量との間の関係が格納されたテーブルに基づいて、インク室９の内部に残っているインクの量が検出される。インク室９の内部に残っているインクの量の検出の際には、検出された可撓性フィルム６に当たって反射した光の反射光量から、テーブルを参照することにより、インク室９の内部に残っているインクの量が検出される。

従って、インクジェット記録装置１００においては、受光部１２での受光量に基づいて、インク室９内のインクの量の変化が検知される。発光部１１によってプリズム５に向けて光が発せられたときの、可撓性フィルム６に当たって反射し、受光部１２で受光された光の反射光量が検出される構成であってもよい。そして、予め得られている、発光部１１によってプリズム５に向けて光が発せられたときの受光部１２で受光された反射光量とインク室９の内部に残っているインクの量との間の関係に基づいて、インク室９の内部のインク残量が検出される構成であってもよい。つまり、検出された可撓性フィルム６に当たって反射した光の反射光量から、インク室９の内部に残っているインクの量が検出される構成であってもよい。

反射光量レベルに応じてインク残量の検出を行う際には、可撓性フィルム６と検出面１３との間のインクが排除された状態で、可撓性フィルム６における検出面１３への当接面積によってインク残量を検知することができる。そのため、インク室９内部のインクとして、顔料インクやクリアインクなどの光透過性の異なるインクを使った場合でも、インクの種類ごとに反射光量とインク残量のテーブルを作成する必要がない。そのため、インクの種類によらず安定した残量検知が可能となる。

また、インク室９内部のインクが所定のインクの残量よりも減少したことを検出するための検知動作が行われる場合において、検出面１３を配置する位置を変えることで、検知対象の所定のインク残量を変化させることができる。つまり、インク室９内部のインク切れが近づいているかどうかの検出動作において、インク残量が所定量を下回ったときに検出される場合の所定量を設定することが可能となる。例えば、検出面１３を図６(ａ)、（ｂ）に示されるように、よりケース２の側壁部２ａに近い位置に配置した場合には、インク残量がより減少し、インク残量がごく僅かになった状態のときに、インク室９内部のインク残量が所定量よりも減少していると検出する。

また、この場合であっても、インクジェット記録装置１００が、反射光量レベルに応じてインク残量の検出を行うように構成されていてもよい。図６（ａ）に示される状態から、インク室９内部のインクが消費され、図６（ｂ）に示される状態になったとき、検出面１３上に位置する可撓性フィルム６の面積が変化する。図６（ａ）、（ｂ）には、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触した接触領域１８が示されている。インク室９内部のインクが消費されるにつれて、検出面１３上に位置する可撓性フィルム６の面積が徐々に増加する。従って、発光部１１によってプリズム５に向けて光が発せされたときに、反射する反射光の光量が増加していく。受光部１２で受光された光の反射光量を検出することにより、インク室９の内部に残っているインクの量を検出することができる。従って、検出面１３をケース２の側壁部２ａに隣接する位置に配置することにより、インク室９内部のインクがほとんど全て消費されてインク切れが起こるまでの過程においてインク量を検出することができる。

なお、本実施形態では、図３に示されるように、検出面１３は、断面が台形となるようなプリズム５上に形成されているが、本発明はこれに限定されない。図７に示されるように、検出面１３’を形成するプリズムが凸曲面であってもよい。このように検出面１３’が形成されることにより、屈曲部１０が図７の矢印方向へ検出面１３’上を移動することで可撓性フィルム６と検出面１３との間のインクを排除する際のインクの排出性を高めることができる。また、この実施形態では、検出面１３’を形成するプリズムのうち、インク室９内部に突出した部分が、屈曲部１０の移動する方向に沿って長く形成された凸曲面によって形成されているが、本発明はこれに限定されない。屈曲部１０の移動する方向に交差する方向に沿って長く形成された凸曲面によって形成されてもよい。検出面１３’を形成するプリズムが凸曲面によって形成され、インク室９内のインクが消費されて潰れていく際に、可撓性フィルム６と検出面１３との間のインクが排除され易い形状であれば、プリズムは他の形状であってもよい。

また、本実施形態では、発光部１１が発光した際に、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触していない状態では、検出面１３からインク室９内に入る光は反射せずに受光部１２によって受光されない。そのため、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触していないことが検知され、インク室９内部にインクが十分に残っていることが検知される。一方、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触した状態では、接触領域で、検出面１３からインク室９内に入る光が反射し、反射した光を受光部１２によって受光される。これにより、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触していることが検知され、インク室９内部のインクが所定量以下であることが検知される。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、可撓性フィルム６と検出面１３とが接触する接触領域における、検出面１３からインク室９内に入る光の光路が変化した際の光路の変化を検知できるのであれば、他の形態であってもよい。例えば、検出面１３上に可撓性フィルム６が位置していないときの光路を検出可能な位置に受光部１２が配置されてもよい。これによって、検出面１３上に可撓性フィルム６が位置していないことを検知することにより、インク室９内にインクが十分に残っていることが検知される構成であってもよい。また、この場合、検出面１３上に可撓性フィルム６が位置したときには、検出光の光路が変化し、受光部１２によって受光されなくなる。このように、受光部１２による受光がなくなったことを検知することによって、検出面１３上に可撓性フィルム６が位置していることを検知し、インク室９内のインク残量が所定量以下となったことを検知する構成であってもよい。

また、受光部１２での受光量に基づいて、インク室９内のインクの量の変化を検知する場合においても、検出面１３上に可撓性フィルム６が位置していないときに光量が多くなるような位置に受光部１２を配置してもよい。その場合、インク残量が少なくなるにつれて、受光部１２による受光量が少なくなるような構成であってもよい。つまり、検知部は、検出面１３と可撓性フィルム６との接触領域での光路の変化前における光を受光する受光部１２を備えていてもよい。結果的に、検知部は、検出面１３と可撓性フィルム６との接触領域での光路の変化前および変化後の少なくとも一方における光を受光する受光部１２を備えていればよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る液体収納容器としてのインクタンク１’について説明する。図８に、第２実施形態に係るインクタンク１’の一部を破断して示した斜視図を示す。本実施形態では、プリズム１９におけるインク室９の内部に突出した検出部が、二つの検出面である第１検出面２０及び第２検出面２１を有している。また、検出部には、プリズム１９の一部がくり抜かれ、これによって形成された斜面である第１反射面２２が形成されている。また、プリズム１９が外気と触れる部分には、第２反射面２３が形成されている。このように、第２実施形態のインクタンク１’におけるプリズム１９には、第１検出面２０、第２検出面２１、第１反射面２２、第２反射面２３が設けられている。つまり、インクタンク１’において、検出面２０、２１が、一方向にずれた位置に複数備えられている。本実施形態では、二つの検出領域が備えられている。

第１検出面２０と第２検出面２１はインク室９の内部に設けられ、インクが十分にある状態ではインクに接している。第１反射面２２、第２反射面２３は、インク室９の外部に設けられ外気と接している。また、本実施形態では、インクタンク１’と記録ヘッド１０２が、発光部１１と受光部１２に対して相対的に移動可能なキャリッジ１０１に搭載されている。キャリッジ１０１が走査することで、インクタンク１’が発光部１１及び受光部１２に対して相対的に移動することが可能である。ここで、本実施形態では、発光部１１及び受光部１２がキャリッジ１０１による走査方向に沿って並べられており、キャリッジ１０１が移動することで、検出面２０、２１に対する発光部１１及び受光部１２の位置を移動させることができる。すなわち、インクタンク１’は、検出面２０、２１を一方向にずれた位置に複数備えており、キャリッジ１０１は、複数の検出面２０、２１のそれぞれに対応する位置に移動するように、発光部１１及び受光部１２に対し相対的に移動可能である。

第２実施形態におけるインクタンク１’でのインク室９内部に所定量のインクが残っているかどうかの検出動作について説明する。

図９（ａ）には、インクタンク１’では、インクが消費されて、支持板８がケース２の側壁部２ａ側に移動し、可撓性フィルム６の屈曲部１０が第１検出面２０上を移動している状態のインクタンク１’が示されている。図９（ａ）に示される状態では、可撓性フィルム６がケース２の壁面及び第１検出面２０に押し付けられながら、可撓性フィルム６の屈曲部１０が、第１検出面２０上を移動する。

このとき、キャリッジ１０１が第１検出面２０に検出光を入射可能な位置に配置されるようにキャリッジ１０１を移動させ、そこで発光部１１から検出光を発光させると、検出光は第１検出面２０に向けて発せられる。この状態では、可撓性フィルム６の屈曲部１０が第１検出面２０を通過しているので、可撓性フィルム６が第１検出面２０に押し付けられ、可撓性フィルム６が第１検出面２０に当接した状態で配置されている。

そのため、発光部１１により第１検出面２０に向けて発せられた検出光は、プリズム１９を透過し可撓性フィルム６で反射して、第１反射面２２に向けて進む。検出光は、第１反射面２２で反射し、プリズム１９を通って、受光部１２に向けて進む。検出光が受光部１２に到達すると、そこで受光部１２による受光が検出され、屈曲部１０が第１検出面２０を通過する領域に位置するまでインク室９内部のインクが消費されていることが検知される。これにより、インク室９内部には、図９（ａ）に示されている程度のインクが残っていることが検知される。そのため、インク室９内部に残るおおよそのインク残量を検出することができる。

図９（ａ）に示された状態からさらにインクが消費されると、インク室９内部のインクがほぼ消費し尽くされ、図９（ｂ）に示されるように、支持板８がコイルスプリング７を介してケース２の側壁部２ａにほぼ当接した状態になる。図９（ｂ）に示される状態では、可撓性フィルム６の屈曲部１０が、第２検出面２１を通過して、ケース２の側壁部２ａに隣接した位置に到達している。その結果、第２検出面２１の表面全体に亘って、可撓性フィルム６が第２検出面２１に当接している。

このとき、キャリッジ１０１を移動させることにより、インクタンク１’の位置を、図９（ａ）に示される位置から、Ｘ軸に沿ってケース２の側壁部２ａに向かう方向へ移動させる。これにより、発光部１１の位置が第２検出面２１に対応した位置となるように、インクタンク１’が図９（ｂ）に示される位置に配置される。この状態で発光部１１から第２検出面２１に向けて検出光を発光させると、検出光はプリズム１９を透過して可撓性フィルム６の外表面で反射する。

第２検出面２１で可撓性フィルム６の外表面に反射した検出光は、そこから可撓性フィルム６で反射して第２反射面２３に向かい、第２反射面２３でさらに反射する。第２反射面で反射した検出光は、プリズム１９を通って受光部１２に向かい、最終的に受光部１２に到達して、受光部１２で受光される。これにより、可撓性フィルム６の屈曲部１０が第２検出面２１を通過する程度にインク室９内部のインク残量が僅かになった状態であることが検出され、インク残量がさらなる所定値を下回っていることを検出することができる。

本実施形態によれば、一対の発光部１１、受光部１２だけを用い、インクタンク１’を移動させることにより、インク室９内部のインク残量が所定値を下回ったことを検出する際の所定値を２段階に設定することができる。そのため、インク室９内部のインク残量をより高い精度で推定することができる。

このように、インクタンク１’のように、検出領域としての検出面２０、２１が、複数配置されてもよい。複数の検出領域としての検出面２０、２１のそれぞれで、可撓性フィルム６が位置しているかどうかを検出する構成であってもよい。また、複数配置された検出面２０、２１のそれぞれで、可撓性フィルム６に当たって反射した光の反射光量から、インク室９の内部に残っているインクの量が検出される構成であってもよい。

なお、上記実施形態では２つの検出面、反射面を設けた場合について説明したが、さらに複数の検出面・反射面を設けることでさらに細かくインク残量検出を行うことができる。これにより、検出動作において、より多段階の所定値を設定することができる。そのため、インク室９内部のインク残量をさらに高い精度で推定することができる。

また、本実施形態では、発光部１１及び受光部１２に対する検出面２０、２１の位置を相対的に移動させるために、インクタンク１’を搭載したキャリッジ１０１を移動させているが、本発明はこれに限定されない。発光部１１及び受光部１２が移動することにより、発光部１１及び受光部１２に対する検出面２０、２１の位置が相対的に移動する構成であってもよい。

また、本実施形態では、インクタンク１’の検出部における第１検出面２０と第２検出面２１とが、溝を挟んで別々の検出面として構成されているが、これらの第１検出面２０と第２検出面２１とは、同一面で構成されていてもよい。

（別の実施形態）
なお、「記録装置」とは、プリンタ、プリンタ複合機、複写機、ファクシミリ装置などのプリント機能を有する装置、ならびにインクジェット技術を用いて物品の製造を行なう製造装置を含む。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものを表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

６ 可撓性フィルム
９ インク室
１０ 屈曲部
１３ 検出面

Claims (13)

1. 一部が可撓性部材により構成されて、内部に液体を収納可能な液体収納部と、前記液体収納部の内部に位置する接触部と、を備える液体収納容器であって、
   前記液体収納部内の液体が所定量以下に減少したときに、前記可撓性部材が、前記接触部と接触し、前記液体収納部内の液体のさらなる減少に伴って前記接触部との接触面積が一方向に増大し、
   前記可撓性部材と前記接触部とが接触する接触領域では、前記接触部から前記液体収納部内に入る光の光路が変化することを特徴とする液体収納容器。
2. 前記可撓性部材と前記接触部とが接触する接触領域では、前記接触部から前記液体収納部内に入る光が反射することを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器。
3. 前記可撓性部材と前記接触部とが接触する接触領域では、前記接触部から前記液体収納部内に入る光が所定方向に屈折することを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器。
4. 前記液体収納部は、内部を負圧に維持する負圧形成手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
5. 前記接触部は、前記一方向にずれた位置に複数備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体収納容器。
6. 前記接触部はプリズムによって形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体収納容器。
7. 前記接触部は凸曲面であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体収納容器。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の液体収納容器と、
   前記液体収納容器から供給される液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、
   前記接触部から前記液体収納部内に向う光を発光する発光部と、
   前記液体収納部内の液体の量の変化に対応する前記接触部による前記光の光路の変化を検知する検知部と、
   を備えることを特徴とする液体吐出装置。
9. 前記検知部は、前記接触部による光路の変化前および変化後の少なくとも一方における前記光を受光する受光部を備えることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記検知部は、前記受光部による受光の有無に基づいて、前記液体収納部内の液体が所定量以下であることを検知することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 前記検知部は、前記受光部の受光量に基づいて、前記液体収納部内の液体の量の変化を検知することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
12. 前記液体収納容器と前記液体吐出ヘッドは、前記発光部と前記検知部に対して相対的に移動可能なキャリッジに搭載されることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
13. 前記液体収納容器は、前記接触部を前記一方向にずれた位置に複数備え、
    前記キャリッジは、複数の前記接触部のそれぞれに対応する位置に移動するように、前記発光部及び前記検知に対し相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置。

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