JP2009241492A - インクカートリッジ、溝形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中空部の内の第２室内のインク或いは第２室の内面に付着するインク滴を第１室側へ導くことにより、第２室の下部におけるインク溜まりを防止して、移動部材の円滑な動きを実現する。
【解決手段】インクカートリッジ１０は、フレーム１１０から突出した検知部１４０を備える。検知部は中空状に形成されており、内部空間１４７を有する。内部空間１４７は、インク室１２に連続している。インク室１２には、フロート部６３及びインジケータ部６２を有するアーム６０が設けられている。インジケータ部６２は、内部空間１４７内で上下に移動する。内部空間１４７を区画する検知部１４０の内面には、水平方向へ延びる複数の溝１４８が形成されている。溝１４８は、インクに対して毛細管作用を生じさせる。検知部１４０の内面に付着したインクは、溝１４８を伝ってインク室１２へ移動する。したがって、内部空間１４７の下部にインクが溜まらない。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクが収容される第１室を有するインクカートリッジに関し、特に、インク量に応じて第１室と連続する第２室内で移動する移動部材を備えたインクカートリッジに関する。

従来、インクを用いて記録用紙に画像を記録するインクジェット記録装置（以下「記録装置」と略称する。）が広く知られている。記録装置にはインクカートリッジが装着されている。このインクカートリッジは、記録装置に対して着脱可能である。インクカートリッジの内部には、インクを収容するためのインク室が区画されている。記録装置にインクカートリッジが装着された状態で、インク室内のインクが記録装置へ供給される。このようなインクカートリッジの一例として、特許文献１に記載のインクタンクや特許文献２及び特許文献３に記載のインクカートリッジが公知である。

特許文献１には、インクの液面を検知する液面検知手段を有するインクタンクが開示されている。上記液面検知手段は、インク室の一方側に配置された発光ダイオードと他方側に配置されたフォトトランジスタとにより構成されている。インク室の内面において、液面検知手段の透過光軸が横断する部分は、濡れ性の高い部材、例えば、表面に微細な溝が形成された部材（同文献の図４参照）で形成されている。上記部材上では、毛細管作用によってインク滴の発生が防止される。そのため、レンズ効果による光の拡散が防止されて、インクの液面が確実に検知される。

特許文献２には、透明部材で構成された本体ケースの一部の内面がメッシュ状の拡散溝で形成されたインクカートリッジが開示されている（同文献の段落[６２]参照）。上記内面に付着したインクは、毛細管作用によって拡散溝に入り込んで保持される。これにより、ユーザは、拡散溝で保持されたインクの色を外部から正確に認識することができる。

特許文献３には、インクの減少に伴って変位するセンサーアームと、透光性を有する検知部とを有するインクカートリッジが開示されている。センサーアームはインクタンク内に設けられている。検知部は、本体部から外方へ突出しており、内部に空間が形成されている。検知部の内部において、センサーアームの被検知部が上下に移動する。具体的には、インクタンク内に所定量のインクが収容されている場合は被検知部が検知部の底面に当接し、インクタンク内のインクが所定量未満になると、被検知部が検知部の底面から離れて上方へ移動する。センサーアームは、インクタンク内において変位経路が規制されている。センサーアーム及びインクタンクの内壁面において上記変位経路に対応する領域の双方又はいずれか一方に、拡散面が形成されている。拡散面には、毛管力を発生するように微小凹凸が形成されている。拡散面に付着したインクの気泡は、毛管力によって拡散面上に迅速に拡散するため、気泡が迅速に消滅する。そのため、気泡による動作不良が防止されて、センサーアームが正常に変位する。

特開平５−３４０７９１号公報 特開２００５−１６９６６２号公報 特開２００７−２６８７９３号公報

しかしながら、特許文献３に記載のインクカートリッジにおいては、検知部内の空間の底面にインクが溜まる場合がある（以下この現象を「インク溜まり」という。）。このインク溜まりは、センサーアームの動きを阻害する。具体的には、インク室内のインクが消費されて所定量未満になったときに検知部の底面から離れようとする被検知部に対して、上記インク溜まりは被検知部に接触して該被検知部を検知部の底面に留めようとする。上記インク溜まりを除去する手法としては、底面をインク室側へ傾斜させたり、その底面に案内溝を設けたりすることが考えられるが、いずれの手法をもってしても、底面に付着するインク滴を常に除去することはできない。たとえ、特許文献１に記載の濡れ性の高い部材や、特許文献２に記載の拡散溝、特許文献３に記載の拡散面を上記検知部の内面に用いたとしても、インクが拡散されて底面へ導かれると、却って底面にインクが溜まりやすくなる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、中空部の内側に形成された第２室内のインク或いは第２室の内面に付着するインク滴を第１室側へ導くことにより、第２室の下部におけるインク溜まりを防止して、移動部材の円滑な動きを実現可能なインクカートリッジ及び溝形成方法を提供することにある。

(1) 本発明は、フレームと、中空部と、移動部材とを具備するインクカートリッジとして構成されている。フレームは、インクが収容される第１室を区画するものである。中空部は、上記フレームの側壁に設けられている。この中空部は、上記側壁の内面から水平方向外側へ上記第１室と連続する中空状の第２室を区画するものである。移動部材は、上記第２室内に設けられている。この移動部材は、上記第１室内のインク量に応じて上記第２室の底面に当接する第１位置と該第１位置から上方へ離間する第２位置との間で移動可能に構成されている。上記中空部の内面には、上記第１室側へ延びる溝が形成されている。

インクカートリッジ内には、第２室の全部若しくは下部のみが満たされる量のインクが充填されている。インクジェットプリンタにおいてインクが消費されると、インクカートリッジ内のインクが減少してその液面が徐々に低下する。インクの減少過程において、第２室内のインクは、減少するインクに引っぱられるようにして第１室へ移る。この際、第２室を区画する中空部の内面に接していたインクは、中空部の内面に形成された溝に沿って第１室側へ導かれる。このように第２室のインクが第１室へ導かれるため、第２室の底面にインクが溜まり難くなる。これにより、移動部材とインク溜まりとが接触しなくなる。

(2) 上記溝は、上記中空部の内面に付着したインクを毛細管作用によって上記第１室側へ導くものである。

これにより、インクの減少過程において第１室のインクから途切れたインクがインク滴として中空部の内面に付着した場合でも、そのインク滴は、第２室の底面へ向けて落下することなく、上記溝による毛細管作用によって第１室側へ拡散しつつ、第１室側へ導かれる。

(3) 上記移動部材は、鉛直方向に延びる薄肉の板状部材からなる。上記中空部は、上記第１室の壁面幅に対して幅狭に形成されている。

移動部材を円滑に移動させるために、移動部材を鉛直方向に延びる薄肉の板状部材で構成して軽量化することが考えられる。また、インクカートリッジの薄型化やインクカートリッジが装着される装着部のコンパクト化などのために、上記中空部を、上記移動部材の厚みに対応して幅狭に形成する場合がある。この構成では、第２室が幅狭に形成される。そのため、第２室内にインクが残留し易くなる。このような構成において上記第２室の内面に上記溝が形成されていれば、第２室の底面にインクが垂れ落ちるまでにインクが第１室側へ拡散するため、インク溜まりが生じ難くなる。

(4) 上記第１室内に回動可能に設けられるアームの第１端が上記移動部材である。また、上記アームにおける上記第１端とは反対側の第２端がフロート部である。フロート部は、上記第１室内のインクの液面の位置に応じて移動する。上記移動部材は、上記フロート部の移動に伴って、上記第２室内の上記第１位置と上記第２位置との間で移動する。

(5) 上記移動部材は、上記第１室内のインクが所定量未満のときに上記第２位置に位置し、上記第１室内のインクが所定量以上のときに上記第１位置に位置するものであることが好ましい。

(6) 上記溝は、水平方向へ延出されていることが好ましい。

(7) また、上記溝は、上記第１室側へ下るように傾斜されていてもよい。

(8) 上記溝の幅は、０．１μｍより大きく１００μｍ未満であることが好ましい。

インクジェットプリンタに用いられるインクとして、顔料インクが用いられることがある。現在使用されている顔料インクの粒子径は概ね０．１μｍである。そのため、顔料インクを第２室から第１室へ導くために、上記溝の幅は０．１μｍよりも大きいことが望ましい。また、上記溝の幅が１００μｍ以上であると、却って溝内にインクが溜まりやすくなり、表面張力によって溝外へ突出するインクが移動部材の移動を阻害するおそれがある。そのため、上記溝の幅は１００μｍ未満であることが望ましい。

(9) 上記溝の幅は、より好ましくは、１μｍ以上であり、５０μｍ以下である。

顔料インクの粒子径は概ね０．１μｍであるが、粒子径は必ずしも均一ではなくバラツキがある。上記粒子径のバラツキは、インクが第１室側へ拡散することに対して影響を与える。この影響を無くすため、上記溝の幅の下限値を１μｍとした。また、インクの表面張力も必ずしも均一ではなく、インクの種類等に応じてバラツキがある。上記表面張力のバラツキは、インクが第１室側へ拡散することに対して影響を与える。例えば、インクの表面張力如何によっては、上記溝の幅が１００μｍ未満であってもインクが溝内に溜まり、インクが溝方向へ拡散しなくなる場合があり得る。この影響を無くすため、上記溝の幅の上限値を５０μｍとした。

(10) 上記中空部は、透光性を有する透光領域を有する。この場合、上記移動部材は、上記透光領域内で移動することが好ましい。

これにより、インクカートリッジの外部から中空部の透光領域を介して第２室内の移動部材の動きを視覚的に或いは電気的若しくは光学的に検知することが可能となる。

(11) 本発明のインクカートリッジは、インクジェットプリンタに対して着脱可能である。

(12) また、本発明は、上述のインクカートリッジが有する上記溝を形成する溝形成方法と捉えることができる。すなわち、所定の凹凸面を有し且つ上記第２室の内面形状に対応する第１型材と、上記中空部の外形形状に対応する第２型材とを組み合わせた際に形成される間隙に溶融樹脂を注入し、樹脂が固化した後に上記第１型材と固化後の樹脂とを引き離すことにより、上記第１型材と固化後の樹脂との接触面に上記溝を形成する溝形成方法として本発明を捉えてもよい。

これにより、上記第１型材と固化後の樹脂とを引き離すことにより、第２室の内面に上記溝を容易に形成することが可能である。

本発明によれば、中空部の第２室内のインクを第１室側へ導くことができ、これにより、第２室の底面におけるインク溜まりを防止して、移動部材の円滑な動きを実現することが可能となる。

以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１０について説明する。なお、以下の実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［インクカートリッジ１０］
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１０について説明する。ここに、図１は、インクカートリッジ１０の外観構成を模式的に示す斜視図である。図２は、インクカートリッジ１０の構成を示す模式図であり、（Ａ）にインクカートリッジ１０の背面図が示されており、（Ｂ）にインクカートリッジ１０の縦断面図が示されている。図３は、図２のIII部の部分拡大図であり、検知部１４０の内面が詳細に示されている。図４は、検知部１４０の内面におけるの溝１４８の形成方法を説明する模式図である。図５は、本発明の実施例１における検知部１４０の内面の状態を示す拡大写真である。なお、図２では、インク注入部１５の図示が省略されている。また、図３では、アーム６０の図示が省略されている。

インクカートリッジ１０は、所謂インクジェットプリンタに用いられるものであり、内部に所定色のインクが収容されている。このインクカートリッジ１０は、後述するインク供給装置１２０が備えるカートリッジケース１２１（図６参照）に装着されて用いられる。

図１に示されるように、インクカートリッジ１０は、扁平形状の略六面体として構成されている。詳細には、インクカートリッジ１０は、幅方向（矢印５１の方向）に細く、高さ方向（矢印５２の方向）及び奥行き方向（矢印５３の方向）が上記幅方向５１よりも長い略直方体形状に形成されている。このインクカートリッジ１０は、図１及び図２に示された装着姿勢で、図中の下側の面を底面１０４とし、図中の上側の面を上面１０３として、背面１０２側から挿入方向５０に沿ってカートリッジケース１２１（図６参照）に挿入される。なお、背面１０２に対向する面が正面１０１である。また、正面１０１、上面１０３、背面１０２及び底面１０４それぞれに隣接し、互いに対向する２つの面が側面１０５，１０６である。正面１０１から見て左側が左側面１０５であり、右側は右側面１０６である。

インクカートリッジ１０は、大別して、本体２０、インク注入部１５、検知部１４０（本発明の中空部の一例）、アーム６０（本発明のアームの一例、図２参照）、大気連通口８１、インク供給口９１により構成されている。

本体２０は、フレーム１１０（本発明のフレームの一例）とフィルム７０とによって構成されている。フレーム１１０は、インクカートリッジ１０の筐体を構成する部材であり、インクカートリッジ１０の六面１０１〜１０６を形成する。したがって、インクカートリッジ１０の各面１０１〜１０６は、フレーム１１０の各面に一致する。以下において、インクカートリッジ１０の各面に付された符号（１０１〜１０６）を用いてフレーム１１０の各面を示す。

フレーム１１０は、透光性のある樹脂材料で構成されている。樹脂材料としては、例えばナイロンやポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。このフレーム１１０は、樹脂材料を射出成形することにより得られる。フレーム１１０は、透光性を有するものであれば如何なる樹脂で構成されていてもよく、例えば、透明或いは半透明の樹脂で構成することも可能である。フレーム１１０は、正面１０１、上面１０３、背面１０２、底面１０４に概ね沿って環状に形成されている。これにより、フレーム１１０の左側面１０５及び右側面１０６に開口が形成されている。

フレーム１１０の左側面１０５、右側面１０６それぞれに、透明な樹脂で構成されたフィルム７０が貼り付けられている。具体的には、フィルム７０は、フレーム１１０の左側面１０５、右側面１０６の外縁部に溶着されている。このフィルム７０によって左側面１０５及び右側面１０６の開口が閉塞される。これにより、フレーム１１０とフィルム７０とによって囲まれた空間がインク室１２（本発明の第１室に相当、図２（Ｂ）参照）として区画される。このように区画されたインク室１２にインクが収容される。なお、本実施形態では、フレーム１１０とフィルム７０とによってインク室１２を形成することとしたが、例えば、フレーム１１０自体を直方体の容器状に形成することによってその内部にインク室１２を形成してもかまわない。

インク注入部１５は、インクをインク室１２に注入するためのものである。このインク注入部１５は、フレーム１１０の正面１０１側に設けられている。詳細には、インク注入部１５は、フレーム１１０の正面１０１の中段付近よりやや下側に設けられている。図１に示されるように、インク注入部１５は、筒部１７を備える。筒部１７は、正面１０１からインク室１２側に穿設された略円筒状の孔である。筒部１７の正面１０１側の開口１８は、本体２０の外部に開放されたインク注入口である。この開口１８から筒部１７の内部にインクが注入されると、筒部１７内を通ってインク室１２へインクが流入する。本実施形態では、インクカートリッジ１０には、少なくとも、検知部１４０の内部空間１４７（本発明の第２室に相当）を満たす量のインクが注入される。

検知部１４０は、インク室１２に収容されているインクの量を視覚的、電気的若しくは光学的に検知するためのものである。検知部１４０は、フレーム１１０の背面１０２の中段付近に設けられている。検知部１４０は、奥行き及び幅方向よりも上下方向に長い略直方体形状に形成されており、背面１０２の中段付近から外向きへ突出している。具体的には、検知部１４０は、背面１０２に平行で、この背面１０２から外向きに所定距離だけ離間した矩形状の前壁１４１と、この前壁１４１の左右の二辺を含む一対の側壁１４２と、前壁１４１の上下の二辺を含む上壁１４３および底壁１４４とにより区画されてなる。なお、底壁１４４の内面が、内部空間１４７の底面である。

本実施形態では、前壁１４１の幅（矢印５１方向の寸法）、つまり、検知部１４０の幅は、インクカートリッジ１０の背面１０２の幅よりも小さく形成されている。検知部１４０の幅は、該検知部１４０の側壁１４２の側方に後述する光センサ１２３（図６参照）の発光素子１１３及び受光素子１１４が配置可能なように設定されている。

図２に示されるように、検知部１４０は中空状に形成されており、内部空間１４７を有する。この内部空間１４７は、インク室１２に連続している。言い換えれば、検知部１４０は、背面１０２に対応するフレーム１１０の側壁の内面１０８からインクカートリッジ１０の装着姿勢においてインク室１２から離れる方向（図２（Ｂ）の左側）へ延びる内部空間１４７を有する。本実施形態では、内部空間１４７は、各壁１４１〜１４４によって検知部１４０と相似形の略直方体形状に形成されている。つまり、内部空間１４７は、奥行き及び幅方向よりも上下方向に長い略直方体形状の空間である。内部空間１４７に、インク残量を指し示すためのアーム６０のインジケータ部６２（本発明の移動部材の一例）が挿入される。なお、本実施形態では、検知部１４０を背面１０２から突出した形状とし、その内部に内部空間１４７を形成する構成としているが、例えば、背面１０２が平坦であって、背面１０２に対応するフレーム１１０の側壁を内面１０８側から凹ませることで内部空間１４７及び検知部１４０を構成してもかまわない。

検知部１４０は、フレーム１１０と同じ材質、すなわち、透光性のある樹脂材料で構成されている。そのため、検知部１４０は、外部から光透過が可能である。つまり、検知部１４０を構成する各壁１４１〜１４４とその内部空間１４７は、光が照射される照射領域である。なお、検知部１４０は、透光性を有するものであれば、透明に限らず半透明の樹脂などで構成されていてもよい。本実施形態では、検知部１４０を構成する側壁１４２の下部の領域１４２Ａに、後述するカートリッジケース１２１に取り付けられた光センサ１２３の発光素子１１３（図６参照）によって光が照射される。したがって、少なくとも、検知部１４０の一対の側壁１４２において領域１４２Ａに対応する領域が透光性を有していれば、当該領域を除く他の部分は透光性を有する必要はない。

図３に示されるように、検知部１４０の内面にはインク室１２側へ延びる複数の溝１４８（本発明の溝の一例）が形成されている。これら複数の溝１４８は、一対の側壁１４２の内面、上壁１４３の内面、及び底壁１４４の内面それぞれに形成されている。溝１４８は、インクカートリッジ１０の装着姿勢において、水平方向へ延出している。これら複数の溝１４８は、インク室１２に収容されたインクに対して毛細管作用を生じさせる幅に形成されている。つまり、溝１４８は、検知部１４０の内面に付着したインクを毛細管作用によって拡散させ、且つ、溝１４８に沿ってインクを移動させ得る幅に形成されている。

溝１４８の幅は均一であってもよいが、少なくとも、所定の範囲内であれば、様々なサイズの幅を有する溝１４８が不規則に形成されていてもよい。溝１４８の幅の取り得る具体的なサイズとしては、溝１４８の幅をｄとすると、０．１μｍ＜ｄ＜１００μｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは、溝１４８の幅ｄは、１μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲内であればよい。

検知部１４０は、フレーム１１０と一体に形成されている。つまり、フレーム１１０が射出成形されることにより、検知部１４０がフレーム１１０と一体に形成される。本実施形態では、検知部１４０は、２つの型材を用いることにより、その内部空間１４７と外形形状とが形成される。具体的には、図４に示されるように、内部空間１４７に対応する第１型材３１と、検知部１４０の外形形状に対応する第２型材３２を用いて樹脂を射出成形することに形成される。本実施形態では、第１型材３１の表面には、上記溝１４８の幅や深さに対応する微小な凹凸が付けられている。具体的には、第１型材３１の表面を所定の表面粗さに加工することにより、上記微小な凹凸を実現している。検知部１４０は、以下の第１工程及び第２工程を経て形成される。詳細には、まず、図４（Ａ）に示されるように、第１工程として、第１型材３１と第２型材３２とを組み付けた状態で、第１型材３１と第２型材３２との間に形成される空隙に溶融樹脂を注入する。そして、注入した樹脂が固化した後に、第２工程として、第１型材３１と固化後の樹脂とを引き抜く。これにより、検知部１４０の内部空間１４７が形成される。本実施形態では、上述したように第１型材３１の表面に微小な凹凸が形成されているため、第１型材３１を固化後の樹脂とを引き抜くと、微小な凹凸が樹脂に接触しながら抜き方向へスライドすることにより、第１型材３１と樹脂との接触面に上述した溝１４８が形成される。

本実施形態では、検知部１４０の内面に溝１４８を形成するため、上記第１型材の表面には所定の凹凸が形成されている。この凹凸は、形成する溝１４８の幅や深さに応じて適宜決定される要素である。上記第１型材の表面を所定の表面粗さにすることにより、上記第１型材の表面の凹凸のサイズを間接的に特定することができる。具体的には、例えば、
日本工業規格（ＪＩＳ）のＢ０６０１で定められる規格に則った種々の表面粗さを有する複数の第１型材を用いて複数の内部空間１４７を形成し、その内面を電子顕微鏡で撮像した写真を解析することにより実際に形成された溝１４８の幅を求める。そして、所望する幅の溝１４８が形成可能な表面粗さを見出すことにより、第１型材の表面の凹凸のサイズを特定可能である。このように見出された表面粗さを有する第１型材を用いて検知部１４０の内部空間１４７を形成することにより、その形成過程において固化後の樹脂から第１型材を引き抜く際に、検知部１４０の内面に所望する幅の擦り傷状の溝１４８が形成される。

このようにして形成された溝１４８を示す拡大写真が図５である。図５に示される拡大写真は、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス製、型式：ＶＫ−９５００）を用いて撮像した。また、溝１４８の幅の測定には、形状解析アプリケーション（ＶＫ−Ｈ１Ａ９、Ｖｅｒ．：２．２．１．０）を用いた。測定条件は、以下の通りである。

倍率：２０倍
光学ズーム：１倍

インク室１２内にはアーム６０が設けられている。アーム６０は、インク室１２に収容されたインクの量を検知するための部材である。アーム６０の略中心に軸６６が設けられている。軸６６は、フレーム１１０に設けられた軸受け（不図示）に支持されている。これにより、アーム６０がインク室１２内において回動可能となる。

アーム６０は、遮光性のある樹脂材料で構成されている。アーム６０は、例えば、樹脂材料を射出成形することにより得られる。樹脂材料としては、ナイロン、ポリエチレンやポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート、ポリオレフィン、カーボンブラックが添加されたアクリル樹脂などが該当する。アーム６０は、少なくとも光センサ１２３（図６参照）の発光素子１１３から出射される光を遮断できるように構成されていればよい。つまり、必ずしもアーム６０の全体が遮光性を有している必要はない。

アーム６０は、内部が中空状に形成されたフロート部６３（本発明のフロート部の一例）を備える。本実施形態では、フロート部６３は、アーム６０の一方の端部（本発明の第２端に相当）を構成している。フロート部６３は浮力体の役割を担っており、インク室１２内の液面の位置に応じて上下に変位する。これにより、フロート部６３の変位量に応じてアーム６０が軸６６を中心に回動する。なお、フロート部６３は、アーム６０を回動させる浮力を発生させ得るものであればよく、内部が中空状のものに限定されない。

アーム６０は、インジケータ部６２を備える。本実施形態では、インジケータ部６２は、アーム６０において、フロート部６３とは反対側の端部（本発明の第１端に相当）を構成している。インジケータ部６２は、幅方向に薄く形成され、鉛直方向へ延びる板状部材からなるものである。したがって、インジケータ部６２は軽量なため、アーム６０は俊敏に回動可能である。もちろん、フロート部６３を除くアーム６０全体を薄い板状部材で構成してもかまわない。

インジケータ部６２は、検知部１４０の内部空間１４７内に挿入されている。インジケータ部６２は、アーム６０の回動動作に応じて内部空間１４７内で上下に移動する。本実施形態では、インジケータ部６２は、図２（Ｂ）に実線で示される第１位置（本発明の第１位置に相当）と、図２（Ｂ）に破線で示されるように、上記第１位置から上方へ離間された第２位置（本発明の第２位置に相当）との間で移動する。なお、上記第１位置は、インジケータ部６２が底壁１４４に当接した位置である。また、上記第２位置は、インジケータ部６２が底壁１４４から離れて上壁１４３に当接した位置である。

インク室１２内の液面の位置に応じてフロート部６３が上下に変位すると、アーム６０が回動し、その回動動作に応じてインジケータ部６２が内部空間１４７内で上下に移動する。具体的には、フロート部６３が上昇すると、アーム６０が矢印６７の方向へ回動して、インジケータ部６２が内部空間１４７の下方へ移動する。インジケータ部６２が検知部１４０の下壁１４４に到達すると、インジケータ部６２は、下壁１４４に当接した第１位置（図２（Ｂ）において実線で示された姿勢）となる。このとき、インジケータ部６２は、検知部１４０の側壁１４２における下部の領域１４２Ａ（図１において破線で囲まれた部分）の内側に配置される。上記第１位置において、領域１４２Ａに垂直に光が照射されると、領域１４２Ａを透過した光はインジケータ部６２によって遮断される。

一方、インクが所定量未満になって液面の下降とともにフロート部６３が下降すると、アーム６０が矢印６８の方向へ回動して、インジケータ部６２が内部空間１４７の上方へ移動する。インジケータ部６２が検知部１４０の上壁１４３に到達すると、インジケータ部６２は、上壁１４３に当接した第２位置（図２（Ｂ）において破線で示された姿勢）となる。このとき、インジケータ部６２は、領域１４２Ａ（図１参照）の内側から退避した位置に配置される。この第２位置において、領域１４２Ａに垂直に光が照射されると、その光はインジケータ部６２に遮られることなく検知部１４０を透過する。

本実施形態では、カートリッジケース１２１にインクカートリッジ１０が装着された状態で、後述する光センサ１２３の発光素子１１３（図６参照）から側壁１４２の領域１４２Ａへ向けて光が出射される。そのため、インジケータ部６２が上記第１位置にある場合は、光はインジケータ部６２によって遮断される。一方、インジケータ部６２が上記第２位置にある場合は、光はインジケータ部６２によって遮断されずに受光素子１１４（図６参照）へ到達する。したがって、受光素子１１４の出力信号の波形に基づいてインク室１２内のインクが所定量以下であるかどうかを検知することができる。

フレーム１１０の背面１０２に、大気連通口８１とインク供給口９１とが形成されている。つまり、大気連通口８１、インク供給口９１、及び検知部１４０は、いずれも同一の壁面に設けられている。

大気連通口８１は、背面１０２において、検知部１４０より上方に形成されている。この大気連通口８１は、インク室１２内の空気とインクカートリッジ１０の外部とを連通するための貫通孔である。インクカートリッジ１０が未使用状態の場合は、大気連通口８１は、シール部材（不図示）によって閉塞されている。インクカートリッジ１０がカートリッジケース１２１に装着されると、大気連通口８１に後述するロッド１３７（図６参照）が挿通される。これにより、大気連通口８１が開放されて、インク室１２内の気圧が大気圧になる。

インク供給口９１は、背面１０２において検知部１４０よりも下方に形成されている。このインク供給口９１は、インク室１２からインクを外部に導出するための貫通孔である。インクカートリッジ１０が未使用状態の場合は、インク供給口９１は、シール部材（不図示）によって閉塞されている。インクカートリッジ１０がカートリッジケース１２１に装着されると、インク供給口９１に後述するインクニードル１３４（図６参照）が挿通される。これにより、インクニードル１３４を通じてインクカートリッジ１０から記録ヘッド（不図示）へインクが供給可能となる。

なお、大気連通口８１及びインク供給口９１を閉塞するシール部材としては、大気連通口８１及びインク供給口９１を覆う粘着フィルムなどの簡易なものや、バネ力によってインク室１２側から大気連通口８１及びインク供給口９１を閉塞するバルブなどを用いることが可能である。

［インク供給装置１２０］
次に、図６及び図７を参照して、インクカートリッジ１０が装着されるインク供給装置１２０の構成について説明する。ここに、図６及び図７は、インク供給装置１２０の縦断面構造及びインクカートリッジ１０の装着過程を模式的に示す断面図である。図６には、インクカートリッジ１０の未装着状態が示されている。図７には、インクカートリッジ１０の装着状態が示されている。

インク供給装置１２０は、インクジェットプリンタに設けられている。インク供給装置１２０は、インクジェットプリンタが備える記録ヘッド（不図示）へインクを供給するものである。インク供給装置１２０は、複数のインクカートリッジ１０を装着可能なカートリッジケース１２１を備えている。

カートリッジケース１２１の内部に、インクカートリッジ１０が収容される。カートリッジケース１２１は、その前面に開口１２７を有する。開口１２７を通じてカートリッジケース１２１の内部にインクカートリッジ１０が挿入される。

カートリッジケース１２１の奥側に、光センサ１２３が設けられている。光センサ１２３は、図示しない制御部に接続されている。光センサ１２３は、カートリッジケース１２１の背面を構成する壁面１２９に設けられている。光センサ１２３は、カートリッジケース１２１に装着されたインクカートリッジ１０内にインクが所定量あるかどうかを検知するためのものである。本実施形態では、光センサ１２３として、発光素子１１３及び受光素子１１４（図６参照）を有する透過型のフォトインタラプタが用いられている。図７に示されるように、カートリッジケース１２１にインクカートリッジ１０が装着されると、光センサ１２３の発光素子１１３と受光素子１１４との間の光路１１５に検知部１４０が挿入される。つまり、検知部１４０の側壁１４２において、光が照射される領域１４２Ａ（図１参照）が発光素子１１３から受光素子１１４に至る光路１１５に配置される。

壁面１２９の下部には、カートリッジケース１２１の内部から背面側へ貫通する孔１３２が形成されている。孔１３２のカートリッジケース１２１内部側に管状のインクニードル１３４が接続されている。孔１３２の背面側にインクチューブ（不図示）が接続されている。カートリッジケース１２１にインクカートリッジ１０が装着されると、インクニードル１３４がインク供給口９１に挿入されて、インク供給口９１からインクチューブに至るインク流路が形成される。

壁面１２９の上部には、ロッド１３７が設けられている。ロッド１３７は、壁面１２９に立設されている。カートリッジケース１２１にインクカートリッジ１０が装着されると、ロッド１３７が大気連通口８１に挿入される。これにより、インク室１２と外部とが大気連通口８１を通じて連通する。

[実施形態の作用効果]
上述した実施形態では、検知部１４０の内面、具体的には、一対の側壁１４２の内面、上壁１４３の内面、及び底壁１４４の内面それぞれに複数の溝１４８が形成されている。そのため、インクカートリッジ１０のインク室１２内のインクが消費されて、インクの液面が徐々に低下したとしても、インクの減少過程において、内部空間１４７内のインクが減少するインクに引っぱられるようにしてインク室１２へ移る。この際、検知部１４０の内面に接していたインクは溝１４８に沿ってインク室１２へ導かれる。このように、内部空間１４７内のインクがインク室１２へ導かれるため、内部空間１４７の底面にインク溜まりが生じ難くなる。これにより、インジケータ部６２とインク溜まりとが接触しなくなるため、インジケータ部６２は、内部空間１４７内において常に円滑に移動できる。また、かかる効果に加えて、溝１４８によって側壁１４２の内面にインク滴が付着しなくなるため、インク滴のレンズ効果による発光素子１１３からの光の拡散が防止されて、光センサ１２３の検知精度を高めることができる。

また、上記溝１４８は、検知部１４０の内面に付着したインクに対して毛細管作用を発生させるものである。そのため、例えば、インクの減少過程においてインク室１２のインクから途切れたインクがインク滴として検知部１４０の内面に付着した場合でも、そのインク滴は、内部空間１４７の底面へ向けて落下することなく、溝１４８による毛細管作用によってインク室１２側へ拡散しつつ、インク室１２側へ導かれる。これにより、内部空間１４７の底面にインクが溜まらなくなる。

また、上述の実施形態では、インジケータ部６２を俊敏に移動させるために、インジケータ部６２を鉛直方向に延びる板状部材で構成して軽量化している。また、検知部１４０の幅がインジケータ部６２に併せて狭く形成されている。このような構成では、内部空間１４７内にインクが残留し易くなるが、溝１４８によってインクがインク室１２へ導かれるため、内部空間１４７の底面におけるインク溜まりが生じ難くなり、インジケータ部６２が円滑に移動できる。

また、溝１４８の幅は、０．１μｍより大きく１００μｍ未満である。インクカートリッジ１０に用いられるインクとしては、染料インクの他に顔料インクがある。顔料インクの粒子径は概ね０．１μｍである。そのため、顔料インクを用いた場合は、溝１４８がそれよりも大きい幅に形成されているから、染料インクを用いた場合に限られず、顔料インクを用いた場合でも、インクを溝１４８に沿って好適にインク室１２へ導くことが可能である。また、溝１４８の幅が１００μｍ未満であるため、溝１４８内にインクが保持されることはなく、表面張力によって溝１４８外へ突出するインクがインジケータ部６２の移動を阻害するおそれもない。

また、溝１４８の幅は、より好ましくは、１μｍ以上であり、５０μｍ以下である。顔料インクの粒子径は必ずしも均一ではなくバラツキがある。したがって、粒子径のバラツキの影響を無くすため、溝１４８の幅の下限値は、０．１μｍより大きい１μｍとしている。また、インクの表面張力も必ずしも均一ではなく、インクの種類等に応じてバラツキがある。そのため、溝１４８の幅の上限値は、１００μｍよりも小さい５０μｍとした。これにより、顔料インクの粒子径のバラツキや表面張力のバラツキにかからわず、インクをインク室１２側へ効率よく移動させることができる。

また、上述の実施形態では、所定の表面粗さを有する第１型材３１を用いて内部空間１４７が形成されると同時に、検知部１４０の内面に所望の幅の溝１４８が形成される。そのため、内部空間１４７の形成工程とは別の工程で検知部１４０の内面に溝１４８を形成する必要はなく、溝１４８を容易に形成することができる。

なお、上述の実施形態では、検知部１４０の内面に水平方向へ延びる溝１４８を形成することとしたが、例えば、図８に示されるように、インク室１２側へ下るように傾斜された溝１４９（本発明の溝の一例）を側壁１４２の内面に形成してもかまわない。ここに、図８は、本発明の溝の変形例を示す模式断面図である。この溝１４９は、図示されるように、緩やかに傾斜している。このような溝１４９であれば、検知部１４０の前壁１４１側の溝１４９の端部にインクが溜まらず、検知部１４０の内面に付着したインク滴の全てが、該インク滴の自重と溝１４９とによってインク室１２側へ導かれる。なお、溝１４９は、上述の如く傾斜している以外は、溝１４８と同様に構成されている。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明が以下の実施例に限定されないことは勿論である。

実施例１から実施例３、比較例１から比較例３として、上述の実施形態のインクカートリッジ１０と同様に構成されたインクカートリッジを製作した。製作したインクカートリッジは、フレーム１１０がポリプロピレンで構成され、フィルム７０もポリプロピレンで構成されている。インクカートリッジ内部には、装着姿勢（図１に示される姿勢）において、内部空間１４７がインクで満たされない程度の量のインクを注入した。インクとしては、表面張力が３６．０[ｍＮ／ｍ]の顔料インク（ブラザー工業株式会社製、型式：ＬＣ１０Ｂｋ）を用いた。なお、使用した顔料インクの表面張力は、全自動表面張力計（協和界面科学株式会社製、型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）を用いて周知のウイルヘルミ法に基づいて行った。

[実施例１]
実施例１のインクカートリッジでは、表面粗さが０．８μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、平均幅が５μｍの溝が確認できた。なお、溝の幅は、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス製、型式：ＶＫ−９５００）を用いて以下の測定条件の下で検知部１４０の内面を撮像し、その写真データを形状解析アプリケーション（ＶＫ−Ｈ１Ａ９、Ｖｅｒ．：２．２．１．０）で解析することにより測定した。詳細には、形状解析アプリケーションによって無造作に１０個の溝を抽出して、各溝幅を解析により測定し、そして、その平均値を算出した。算出された値を当該実施例１の溝幅とした。

倍率：２０倍
光学ズーム：１倍

[実施例２]
実施例２のインクカートリッジでは、表面粗さが０．４μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、平均幅が１μｍの溝が確認できた。なお、溝の幅は、上記実施例１と同じ測定法で測定した。

[実施例３]
実施例３のインクカートリッジでは、表面粗さが５．０μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、平均幅が５０μｍの溝が確認できた。なお、溝の幅は、上記実施例１と同じ測定法で測定した。

[比較例１]
比較例１のインクカートリッジでは、表面粗さが１０．０μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、平均幅が１００μｍの溝が確認できた。なお、溝の幅は、上記実施例１と同じ測定法で測定した。

[比較例２]
比較例２のインクカートリッジでは、表面粗さが０．１μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、平均幅が０．１μｍの溝が確認できた。なお、溝の幅は、上記実施例１と同じ測定法で測定した。

[比較例３]
比較例３のインクカートリッジでは、表面粗さが０．０５μｍの金型を用いて検知部１４０及び内部空間１４７を形成した。検知部１４０の内面には、溝と評価し得るものは確認できなかった。つまり、検知部１４０の内面には溝が形成されなかった。

[評価試験１]
実施例１から実施例３、及び比較例１から比較例３の各インクカートリッジを用いて以下の要領で試験を行った。まず、インクカートリッジ１０を傾けるなどして内部空間１４７をインクで満たした後に再びインクカートリッジ１０を装着姿勢に戻して、内部空間１４７からインク室１２へインクを移す。そして、インクカートリッジ１０が装着姿勢に戻された直後における内部空間１４７内のインクの有無を目視で確認する。また、波長が９４０ｎｍの赤外線による検知試験を併せて行った。赤外線検知試験は、上記赤外線を側壁１４２の領域１４２Ａに照射させた結果、検知部１４０を反対側へ透過した赤外線の透過量が所定量以上あるかどうかを判定する試験である。なお、上記試験は、いずれも、実施例１から実施例３及び比較例１から比較例３のそれぞれについて、３回行った。

[評価方法１]
内部空間１４７内のインクの有無については、いずれの回においても目視確認で検知部１４０の内面にインク滴が一切視認できなかった場合は、インクが付着していないと評価した。また、赤外線検知試験については、いずれの回においても、検知部１４０を反対側へ透過した赤外線の透過量の平均値が５０％以上である場合に赤外線検知が可能と評価した。なお、赤外線検知が可能であれば、上述の実施形態の光センサ１２３を用いて行われるインク量の判定が正確に行われると評価できる。

[評価結果１]

上記評価試験の結果は下記の表１に示す通りである。

表１に示されるように、評価試験の結果、実施例１から実施例３では、内部空間１４７内におけるインクの付着が目視で確認できなかった。また、赤外線検知試験では、所定以上の透過量を得ることができた。一方、比較例１から比較例３では、内部空間１４７におけるインクの付着が目視で確認できた。また、赤外線検知試験では、所定以上の透過量を得ることができなかった。したがって、少なくとも、幅ｄが１μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲の溝が検知部１４０の内面に形成されていれば、インク滴やインク溜まりを残さずにインクが内部空間１４７からインク室１２へ素早く移動することが認められた。

[実施例４]
実施例４として、上述の実施形態のインクカートリッジ１０に使用可能なインクを用意した。用意したインクは、顔料インク（ブラザー工業株式会社製、型式：ＬＣ１０Ｂｋ）である。実施例４のインクは、出願人が製造するインクジェットプリンタ（型式：ＤＣＰ７５０ＣＮ）で用いられるインクである。このインクの表面張力は３５．７[ｍＮ／ｍ]であった。表面張力は、全自動表面張力計（協和界面科学株式会社製、型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）を用いて周知のウイルヘルミ法に基づいて行った。詳細には、３回に渡って表面張力を測定し、その平均値を算出した。算出された値を当該実施例４のインクの表面張力とした。以下の実施例５及び比較例４から比較例８についても同様の測定方法で表面張力を測定した。

[実施例５]
実施例５として、アセチレンジオール型界面活性剤が０．０５％添加された顔料インク（型式：ＢＫ１）を用意した。このインクの表面張力は３２．９[ｍＮ／ｍ]であった。

[比較例４]
比較例４として、出願人が製造するインクジェットプリンタ（型式：ＤＣＰ−１１０Ｃ）で用いられる顔料インク（型式：ＬＣ０９Ｂｋ）を用意した。このインクの表面張力は３８．９[ｍＮ／ｍ]であった。

[比較例５]
比較例５として、アセチレンジオール型界面活性剤が０．１％添加された顔料インク（型式：ＢＫ２）を用意した。その表面張力は２９．７[ｍＮ／ｍ]であった。

[比較例６]
比較例６として、アセチレンジオール型界面活性剤が０．１％添加された顔料インク（型式：ＢＫ３）を用意した。その表面張力は３０．０[ｍＮ／ｍ]であった。

[比較例７]
比較例７として、アルカノールアミド型界面活性剤が０．２７％添加された顔料インク（型式：ＢＫ４）を用意した。その表面張力は２９．７[ｍＮ／ｍ]であった。

[比較例８]
比較例８として、アルコール型界面活性剤が０．３％添加された顔料インク（型式：ＢＫ５）を用意した。その表面張力は３１．４[ｍＮ／ｍ]であった。

[評価試験２]
実施例４、実施例５、及び比較例４から比較例８の各インクそれぞれが貯留されたタンクと、幅ｄが５μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲内の複数の溝が幅方向（水平方向）に形成されたテストピースとを用いて、テストピースに対する各インクの拡散及び垂れ落ちの確認試験を行った。テストピースとしては、樹脂製で平板棒状に形成されたものを使用した。なお、テストピースに上記複数の溝を形成する手法は、上述の実施形態において検知部１４０の内面に溝１４８を形成する手法と概ね同様である。つまり、所定の表面粗さに形成された型材を用いて溶融樹脂を上記テストピースの形状に成形する。この際、固化した樹脂から上記型材を引き抜くことにより、テストピースの表面に上記複数の溝を形成する。試験に用いたテストピースは、ポリプロピレンで構成されたものである。テストピースは、厚さが３ｍｍ、幅が１０ｍｍの平板状の棒であり、長さが７０ｍｍである。この評価試験は、各インクが貯留されたそれぞれのタンクに上記テストピースを深さ５０ｍｍまで挿入し、そのまま３０秒間浸漬させた後に、テストピースを大気中に引き上げ、その後、テストピースの表面に付着したインクが垂れ落ちるまで時間を測定することにより行う。なお、上記試験は、実施例４、実施例５、及び比較例４から比較例８のそれぞれについて、３回行った。

[評価方法２]
この評価試験２は、幅ｄが５μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲内の複数の溝が検知部１４０の内面に形成されたインクカートリッジに対するインクの適用可能性を目的とするものである。全ての回において、制限時間（３分）以内に、インクが溝に沿って幅方向へ移動した後にインクがテストピースから一滴も残さずに垂れ落ちた場合は、上記インクカートリッジに使用するインクとして好適と評価した。また、制限時間以内にインク滴が垂れ落ちなかった場合は不適と評価した。

[評価結果２]
上記評価試験の結果は下記の表２に示す通りである。

表２に示されるように、試験の結果、実施例４及び実施例５のインクについては、制限時間（３分）以内にテストピースからインク滴が垂れ落ちたことが確認できた。実施例４及び実施例５それぞれの試験においては、テストピースに形成された溝に沿ってインクが幅方向へ拡散し、その後、幅方向両端部の側面に沿ってインクが鉛直下方へ垂れ落ちたことが確認できた。一方、比較例４から比較例８のインクにつては、測定制限時間（３分）以内にインクが溝に沿って幅方向へ拡散せず、テストピースからインクが垂れ落ちなかったことが確認できた。したがって、この試験では、少なくとも、幅ｄが５μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲の溝を有する樹脂面に対しては、表面張力が３０．０〜３８．０[ｍＮ／ｍ]のインク、より好ましくは、表面張力が３１．０〜３５．０[ｍＮ／ｍ]のインクが、上記溝に沿って拡散し易いことが確認できた。したがって、少なくとも、幅ｄが５μｍ≦ｄ≦５０μｍの範囲の溝が検知部１４０の内面に形成されている場合は、表面張力が３０．０〜３８．０[ｍＮ／ｍ]のインク、より好ましくは、表面張力が３１．０〜３５．０[ｍＮ／ｍ]のインクを適用することにより、インクが溝に沿って内部空間１４７からインク室１２へ素早く移動すると考えられる。

図１は、インクカートリッジ１０の外観構成を模式的に示す斜視図である。 図２は、インクカートリッジ１０の構成を示す模式図であり、（Ａ）にインクカートリッジ１０の背面図が示されており、（Ｂ）にインクカートリッジ１０の縦断面図が示されている。 図３は、図２のIII部の部分拡大図であり、検知部１４０の内面が詳細に示されている。 図４は、検知部１４０の内面におけるの溝１４８の形成方法を説明する模式図である。 図５は、本発明の実施例１における検知部１４０の内面の状態を示す拡大写真である。 図６は、インク供給装置１２０の縦断面構造及びインクカートリッジ１０の装着過程を模式的に示す断面図であり、インクカートリッジ１０の未装着状態が示されている。 図７は、インク供給装置１２０の縦断面構造及びインクカートリッジ１０の装着過程を模式的に示す断面図であり、インクカートリッジ１０の装着状態が示されている。 図８は、本発明の溝の変形例を示す模式断面図である。

符号の説明

１０・・・インクカートリッジ
１２・・・インク室
６０・・・アーム
６２・・・インジケータ部
６３・・・フロート部
１０８・・・内面
１１０・・・フレーム
１２０・・・インク供給装置
１２１・・・カートリッジケース
１２３・・・光センサ
１１３・・・発光素子
１１４・・・受光素子
１４０・・・検知部
１４７・・・内部空間
１４８，１４９・・・溝

Claims (12)

1. インクが収容される第１室を区画するフレームと、
   上記フレームの側壁に設けられ、上記側壁の内面から水平方向外側へ上記第１室と連続する中空状の第２室を区画する中空部と、
   上記第２室内に設けられ、上記第１室内のインク量に応じて上記第２室の底面に当接する第１位置と該第１位置から上方へ離間する第２位置との間で移動可能な移動部材と、を具備し、
   上記中空部の内面に、上記第１室側へ延びる溝が形成されているインクカートリッジ。
2. 上記溝は、上記中空部の内面に付着したインクを毛細管作用によって上記第１室側へ導くものである請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 上記移動部材は、鉛直方向に延びる薄肉の板状部材からなり、
   上記中空部は、上記第１室の壁面幅に対して幅狭に形成されている請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
4. 上記第１室内に回動可能に設けられるアームの第１端が上記移動部材であり、上記アームにおける上記第１端とは反対側の第２端がフロート部であって、
   上記移動部材は、上記フロート部の移動に伴って、上記第２室内の上記第１位置と上記第２位置との間で移動する請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. 上記移動部材は、上記第１室内のインクが所定量未満のときに上記第２位置に位置し、上記第１室内のインクが所定量以上のときに上記第１位置に位置する請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジ。
6. 上記溝は、水平方向へ延出されている請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
7. 上記溝は、上記第１室側へ下るように傾斜している請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
8. 上記溝の幅は、０．１μｍより大きく１００μｍ未満である請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
9. 上記溝の幅は、１μｍ以上であり、５０μｍ以下である請求項８に記載のインクカートリッジ。
10. 上記中空部は、透光性を有する透光領域を有し、
    上記移動部材は、上記透光領域内で移動するものである請求項１から９のいずれかに記載のインクカートリッジ。
11. インクジェットプリンタに対して着脱可能である請求項１から１０のいずれかに記載のインクカートリッジ。
12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載のインクカートリッジが有する上記溝を形成する溝形成方法であって、
    所定の凹凸面を有し且つ上記第２室の内面形状に対応する第１型材と、上記中空部の外形形状に対応する第２型材とを組み合わせた際に形成される間隙に溶融樹脂を注入し、樹脂が固化した後に上記第１型材と固化後の樹脂とを引き離すことにより、上記第１型材と固化後の樹脂との接触面に上記溝を形成する溝形成方法。