JP2011110712A - Ink storage container and refilled ink storage recycle container - Google Patents

Ink storage container and refilled ink storage recycle container Download PDF

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哲也 田口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problems: regarding an ink storage container, the ability of a prism (a part to be inspected) having an apex (portion) is reduced, of course, in the original state, also, in particularly, in the ink-refilled state, meanwhile, in the current situation where the molecular weight of pigment or dye increases, an increase in size is more common due to lumping or aggregation, accordingly, surface energy is drastically changed. <P>SOLUTION: Regarding the ink storage container, the part-to-be-optically-inspected is positioned on the relatively lower side in an ink chamber for directly storing the ink, and includes first and second slanted surfaces facing each other and advancing relatively upward. The part-to-be-optically-inspected includes a top surface which continues to the upper parts of the first and second slanted surfaces advancing relatively upward and facing each other, and has the surface energy higher than that of each of the first and second slanted surfaces. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学的被検知部と、相対的に下側に位置するインク供給部と、を備えたインク収納容器及び再充填インクが再充填された再充填インク収納リサイクル容器に関し、そのインク収納容器を含むカートリッジ、及び、そのカートリッジを用いる記録装置に関し、特に、インクジェット方式に従って記録を行なう記録ヘッドにインクを供給するインク収納容器、及び、そのインク収納容器を含むカートリッジ、及び、そのカートリッジを用いる記録装置に関する。 The present invention relates to an ink storage container including an optically detected part and an ink supply part positioned relatively below, and a refilling ink storage recycling container refilled with refilling ink. More particularly, the present invention relates to a cartridge including a container and a recording apparatus using the cartridge, and in particular, an ink storage container that supplies ink to a recording head that performs recording according to an inkjet method, a cartridge including the ink storage container, and the cartridge are used. The present invention relates to a recording apparatus.

近年の染料分子や染料集合体あるいは顔料(以下、色材と呼ぶ)は、その性能(耐光性や発色性など)を向上するため、分子量が大きくなってきている。そのため、インク収納容器内では、色材の沈降や凝集が起こり、種種の問題を引き起こしている。この問題の中でも良く知られていることは、インク収納容器内のインクを直接、収納するインク室でインクが高濃度になったりすることである。   Recent dye molecules, dye aggregates, or pigments (hereinafter referred to as colorants) have increased molecular weight in order to improve their performance (light resistance, color developability, etc.). For this reason, in the ink container, the color material settles and aggregates, causing various problems. It is well known among these problems that the ink concentration becomes high in the ink chamber that directly stores the ink in the ink storage container.

また、インク室のインク残量を光学的に検知させるためのプリズム(被検知部)を設けるものがあるが、上述した問題として「色材がプリズム表面に付着することによる誤検知」が発生している。 In addition, there is a prism (detected portion) for optically detecting the ink remaining amount in the ink chamber. However, as the above-mentioned problem, “false detection due to color material adhering to the prism surface” occurs. ing.

特許文献1は、この誤検知を防止するため、ピラミッド形状の頂点(部)を持つプリズム斜面の表面エネルギーをインク収納容器の大きな面領域に対して相対的に低くする、低表面エネルギー処理(撥水剤を塗布)を開示している。しかし、この撥水剤の塗布処理はその斜面全体を均一に塗布することが難しく、表面エネルギーが不均一になりやすい。そのため、色材が付着することがしばしば見られ、再充填を行ったりするとその付着量は多くなりやすい傾向がある。つまり、この技術自体は、ピラミッド形状の頂点(部)を持つプリズムを前提としているため、結果的にその斜面に上述した色材が付着してインク残量検知に誤動作を引き起こす。したがって、この特許文献1が開示する技術は、安定した製造が難しく、製造工程の複雑さをもたらし、長期にわたる性能を維持できない問題がある。 In order to prevent this erroneous detection, Patent Document 1 discloses a low surface energy treatment (repellency) in which the surface energy of a prism slope having a pyramid-shaped apex (part) is relatively low with respect to a large surface area of an ink storage container. Application of liquid medicine) is disclosed. However, in this water repellent coating process, it is difficult to uniformly coat the entire slope, and the surface energy tends to be non-uniform. Therefore, it is often seen that the coloring material adheres, and the amount of adhesion tends to increase when refilling is performed. That is, since this technique itself is premised on a prism having a pyramid-shaped apex (part), as a result, the above-mentioned color material adheres to the slope and causes a malfunction in the remaining ink amount detection. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that stable production is difficult, the manufacturing process is complicated, and performance over a long period cannot be maintained.

また、特許文献1には、従来技術として、光学的インク残量検出を行う場合、「光路に含まれる構成要素にインク液滴が付着するのを防ぐために撥水処置を施し、インク収納容器のインク量が減少した場合にも、そのインク液滴が光路に含まれる構成要素の表面に付着してインク残量検出の誤動作を回避する構成も知られている」と記載されている。 Further, in Patent Document 1, as a conventional technique, when optical remaining ink detection is performed, “a water repellent treatment is performed to prevent ink droplets from adhering to the components included in the optical path, and the ink container is There is also known a configuration in which even when the amount of ink decreases, the ink droplets adhere to the surface of the component included in the optical path to avoid malfunction of the remaining ink amount detection.

さらに、「例えば、特許文献2には、光路に含まれる構成要素である光の反射板やインク収納容器の側壁面などにインク滴の付着を防ぐための撥水処理剤としてシリコンやテトラフロロエチレン樹脂を用いる構成が開示されている。また、特許文献3は、光路に含まれる構成要素であるインク収納容器の内壁面を研磨してその面粗度を小さくしてインクとインク収納容器内壁面との接触角を大きくする代わりに、その内壁面に撥水・撥油処理などの表面処理を施すことを開示している。」とも記載されている。   Further, for example, in Patent Document 2, silicon or tetrafluoroethylene is used as a water-repellent treatment agent for preventing ink droplets from adhering to a light reflector or a side wall surface of an ink storage container, which is a component included in an optical path. In addition, Patent Document 3 discloses that the inner wall surface of an ink storage container, which is a component included in the optical path, is polished to reduce its surface roughness, thereby reducing the ink and the inner wall surface of the ink storage container. It also discloses that surface treatment such as water and oil repellency treatment is applied to the inner wall surface in place of increasing the contact angle with the surface.

特登録第3595743号公報Japanese Patent Registration No. 3595743 特開平7−237300号公報JP 7-237300 A 特開平8−187873号公報JP-A-8-187873

本発明は、上述の公知技術の問題を解決するための発明であって、ピラミッド形状の頂点(部)を持つプリズム被検知部の能力を下げずに、撥水剤も不要化できる新規な光学的被検知部を備えたインク収納容器を提供することを第1の目的とするものである。   The present invention is an invention for solving the above-mentioned problems of the known technology, and is a novel optical that can eliminate the need for a water repellent without reducing the ability of a prism detection part having a pyramid-shaped apex (part). It is a first object of the present invention to provide an ink storage container provided with a target to be detected.

本発明は、上述の背景技術では、ピラミッド形状のプリズム表面ばかり問題対象としているが、インク収納容器底面に付着堆積してくる色材を課題認識していない。この堆積問題は、少なくともピラミッド形状のプリズム周辺のインク収納容器底面において深刻な問題で、インク収納容器を再利用する場合にはさらに大きな問題となる。本発明は、この新たな問題を解決することを第2の目的とするものである。 In the above-described background art, only the pyramid-shaped prism surface is a problem object in the above-described background art, but the color material deposited and deposited on the bottom surface of the ink storage container is not recognized. This accumulation problem is a serious problem at least on the bottom surface of the ink storage container around the pyramid-shaped prism, and becomes a larger problem when the ink storage container is reused. The second object of the present invention is to solve this new problem.

本発明第1発明は、第1の目的を達成するもので、インクを直接収納するためのインク室と、前記インク室内の相対的に下側に位置し互いに対向しつつ相対的に上方に向かう第1斜面及び第2斜面を備えた光学的被検知部と、相対的に下側に位置するインク供給部と、を備えたインク収納容器において、前記光学的被検知部は、前記第1斜面の表面エネルギー及び第2斜面の表面エネルギーのそれぞれよりも高い表面エネルギーであって、前記第1斜面及び第2斜面よりも相対的に上方に位置する接液面を有していることを特徴とするインク収納容器である。 The first invention of the present invention achieves the first object, an ink chamber for directly storing ink, and a relatively lower position in the ink chamber that faces the upper side while facing each other. An ink storage container comprising: an optically-detected part having a first slope and a second slope; and an ink supply part positioned relatively below, wherein the optically-detected part is the first slope The surface energy is higher than each of the surface energy of the second slope and the surface energy of the second slope, and has a wetted surface positioned relatively higher than the first slope and the second slope. An ink storage container.

本発明第2発明は、第2の目的を達成するもので、再充填されたインクを直接収納しているインク室と、前記インク室内の相対的に下側に位置し互いに対向しつつ相対的に上方に向かう第1斜面及び第2斜面を備えた光学的被検知部と、相対的に下側に位置するインク供給部と、を備えた再充填インク収納リサイクル容器において、前記光学的被検知部は、前記第1斜面の表面エネルギー及び第2斜面の表面エネルギーのそれぞれよりも高い表面エネルギーであって、前記第1斜面及び前記第2斜面よりも相対的に上方に位置する接液面を有していることを特徴とする再充填インク収納リサイクル容器である。 The second invention of the present invention achieves the second object. The ink chamber directly storing the refilled ink and the ink chamber positioned relatively below the ink chamber are relatively opposed to each other. In the refilled ink storage and recycling container, comprising: an optically detected portion having a first inclined surface and a second inclined surface facing upward; and an ink supply portion positioned relatively below; The portion has a surface energy higher than each of the surface energy of the first slope and the surface energy of the second slope, and a wetted surface positioned relatively above the first slope and the second slope. It is a refilling ink storage recycling container characterized by having.

本発明第1,2発明は、上述したような、原因となる塊合あるいは凝集した色材を、前記第1斜面及び前記第2斜面に付着する前に、上記「上面」が積極的に付着せしめる領域として機能するために、上記課題であるインクの色材濃度上昇を防止でき、被検知部の機能を安定せしめることができる。特に、本発明第2発明は、再充填インクに対しても、前記第1斜面及び前記第2斜面に色材が付着することを防止できるので、光学的被検知部の第1斜面及び第2斜面の機能を維持し、長期的な安定性をもたらすことができる。 According to the first and second aspects of the present invention, the above-mentioned “upper surface” is positively adhered before adhering the causal aggregate or agglomerated color material as described above to the first slope and the second slope. Since it functions as a squeezing region, it is possible to prevent the increase in the color material concentration of the ink, which is the above problem, and to stabilize the function of the detected portion. In particular, the second invention of the present invention can prevent the coloring material from adhering to the first inclined surface and the second inclined surface even for the refill ink, so that the first inclined surface and the second inclined surface of the optically detected portion can be prevented. Maintains slope function and provides long-term stability.

本発明の第1実施例の部分断面を含むインクカートリッジの側面図である。It is a side view of an ink cartridge including a partial cross section of the first embodiment of the present invention. 図1の底面部の横断面を上方から見た略図である。It is the schematic which looked at the cross section of the bottom face part of FIG. 1 from upper direction. 図1の上面部の横断面を上方から見た略図である。It is the schematic which looked at the cross section of the upper surface part of FIG. 1 from upper direction. 図1のプリズム被検知部を含む縦断面を側面から見た略図である。It is the schematic which looked at the longitudinal cross-section containing the prism to-be-detected part of FIG. 1 from the side surface. 図5は、図2,3にあわせた面から見た図1の反対側の側面図である。FIG. 5 is a side view of the opposite side of FIG. 本発明が適用されるインクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッドを備えた記録装置の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a recording apparatus including a recording head that performs recording in accordance with an ink jet method to which the present invention is applied. 図6の記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit of the recording apparatus in FIG. 6. 図6のインク残量有無検出部25の詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an ink remaining amount detection unit 25 in FIG. 6. 図6のインク収納容器7と記録ヘッド1を備えたヘッドホルダ200の外観斜視図である。FIG. 7 is an external perspective view of a head holder 200 including the ink storage container 7 and the recording head 1 of FIG. 6. 図6に適用される本発明の変形例のインク収納容器7の内部構造を示す側断面図である。FIG. 7 is a side cross-sectional view showing an internal structure of an ink container 7 according to a modification of the present invention applied to FIG. 6. 図6のインク収納容器の底面に設けられた本発明が適用された光透過型プリズムとそのプリズムに光を照射する発光素子及びその光を受光する受光素子の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the light transmission type prism with which this invention provided in the bottom face of the ink storage container of FIG. 6, the light emitting element which irradiates light to the prism, and the light receiving element which receives the light.

図1は、本発明の第1実施例の部分断面を含むインクカートリッジの側面図で、図2は、図1の底面部の横断面を上方から見た略図、図3は、図1の上面部の横断面を上方から見た略図、図4は、図1のプリズム被検知部を含む縦断面を側面から見た略図、図5は、図2,3にあわせた面から見た図1の反対側の側面図である。これらの図において、Pは、台形プリズム(光学的被検知部)で、第1被検知面としての第1斜面P1と第2被検知面としての第2斜面P2と、上面である接液面U1を備えている。接液面U1の表面エネルギーは、第1斜面P1と第2斜面P2それぞれの表面エネルギーよりも高い。具体的には、インク中の色材のうち凝集あるいは会合した色材が、第1斜面P1と第2斜面P2よりも接液面U1に対して付着しやすい条件であればよい。特に、好ましくは、インク収納容器7のインク室72内のインク室底面Fの表面エネルギーよりも接液面U1の表面エネルギーは高いことが好ましく、インク室72内の底面に集合しやすい色材を台形プリズム接液面U1に付着せしめることができ、結果的にインク室内底部の色材濃度の上昇を抑えることができる。 FIG. 1 is a side view of an ink cartridge including a partial cross section of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of the cross section of the bottom portion of FIG. 1 viewed from above, and FIG. 4 is a schematic view of the longitudinal section including the prism detected part of FIG. 1 as viewed from the side, and FIG. 5 is a diagram of FIG. It is a side view of the other side. In these figures, P is a trapezoidal prism (optically detected portion), which is a first inclined surface P1 as a first detected surface, a second inclined surface P2 as a second detected surface, and a wetted surface as an upper surface. U1 is provided. The surface energy of the liquid contact surface U1 is higher than the surface energy of each of the first slope P1 and the second slope P2. Specifically, it is sufficient if the color material aggregated or associated among the color materials in the ink is more likely to adhere to the liquid contact surface U1 than the first slope P1 and the second slope P2. In particular, the surface energy of the liquid contact surface U1 is preferably higher than the surface energy of the bottom surface F of the ink chamber 72 in the ink chamber 72 of the ink container 7, and a color material that easily collects on the bottom surface of the ink chamber 72 is preferably used. The trapezoidal prism can be adhered to the wetted surface U1, and as a result, an increase in the color material concentration at the bottom of the ink chamber can be suppressed.

接液面U1の表面エネルギーを他の部分よりも高くする手法としては、公知の手法が採用できる。例えば、接液面U1の表面エネルギーを高くする方法は、型抜き製法の場合は、接液面U1の型の表面性を他の部分よりも低下する方法が採用でき、他の部分と同一に成型された場合は、接液面U1を後加工で粗面化する方法、あるいは、上面に対して第1斜面及び第2斜面の表面エネルギーを低下させてもよいが、被光学検知部としての第1斜面及び第2斜面は、色材の付着を防止できる程度の撥水性を維持していることが好ましい。例えば、上面に対する部分の表面を「1S」以下にして、被検知部の第1斜面及び第2斜面を「3S」で、撥水処理を施せば、特に効果的である。 As a method for increasing the surface energy of the liquid contact surface U1 as compared with other portions, a known method can be employed. For example, as a method for increasing the surface energy of the liquid contact surface U1, in the case of a die-cutting manufacturing method, a method of lowering the surface property of the mold of the liquid contact surface U1 than other portions can be adopted, and the same as other portions If molded, the method of roughening the wetted surface U1 by post-processing, or the surface energy of the first slope and the second slope with respect to the upper surface may be reduced. It is preferable that the first slope and the second slope maintain water repellency to the extent that adhesion of the coloring material can be prevented. For example, it is particularly effective if the surface of the portion with respect to the upper surface is set to “1S” or less and the first inclined surface and the second inclined surface of the detected portion are set to “3S” and the water repellent treatment is performed.

台形プリズム形状は、断面が台形のもので、等脚台形だけではなく、上面がある4角形でも欲、全体形状が、台形柱であってもよい。 The trapezoidal prism shape has a trapezoidal cross section, and may be not only an isosceles trapezoid but also a quadrangular shape with an upper surface, and the overall shape may be a trapezoidal column.

図6は本発明が適用されるインクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッドを備えた公知の記録装置の槻略構成を示す斜視図である。
図6に示すように記録ヘッド1はこれにインクを供給するインク収納容器7とともに連結され一体となってインクカートリッジ20を構成する。なお、この実施形態ではインクカートリッジ20は後述するように記録ヘッド1とインク収納容器7とが分離可能な構成となっているが、記録ヘッドとインク収納容器とが一体化したインクカートリッジを用いても良い。
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a known recording apparatus provided with a recording head for recording in accordance with an ink jet method to which the present invention is applied.
As shown in FIG. 6, the recording head 1 is connected together with an ink storage container 7 for supplying ink to the recording head 1 to constitute an ink cartridge 20. In this embodiment, the ink cartridge 20 is configured such that the recording head 1 and the ink storage container 7 can be separated as will be described later. However, an ink cartridge in which the recording head and the ink storage container are integrated is used. Also good.

また、インク収納容器7の底面にはインク残量検出を行うための光学プリズムが前述した本発明の構成要件をもっている。この記録ヘッドは、公知のインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式が用いられている。   Further, an optical prism for detecting the remaining amount of ink has the above-described configuration requirements of the present invention on the bottom surface of the ink container 7. This recording head is provided with means (for example, an electrothermal converter, a laser beam, etc.) that generates thermal energy as energy used for performing ink ejection, and the ink is generated by the thermal energy. A method of causing a change in state is used.

図6において、記録ヘッド1は図中下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ2に搭載されており、キヤリッジ2をガイド軸3に沿って移動させながらインク液滴を吐出して記録用紙のような記録媒体(不図示)上に画像を形成していく。なお、キヤリッジ2の左右移動(往復移動)はキヤリッジモータ4の回転によりタイミングベルト5を介して行われる。キヤリッジ2には係合爪6が設けられ、インク収納容器の係合穴7aと係合して、キヤリッジ2にインク収納容器7は固定される。 In FIG. 6, a recording head 1 is mounted on a carriage 2 in a posture for ejecting ink downward in the drawing, and ink droplets are ejected while moving the carriage 2 along a guide shaft 3, like a recording sheet. An image is formed on a recording medium (not shown). The carriage 2 is moved left and right (reciprocating) through the timing belt 5 by the rotation of the carriage motor 4. An engagement claw 6 is provided on the carriage 2, and the ink storage container 7 is fixed to the carriage 2 by engaging with the engagement hole 7 a of the ink storage container.

さて、記録ヘッド1走査分の記録が終了すると、記録動作を中断し、プラテン8上に位置する記録媒体をモータ9の駆動により所定量だけ搬送し、次いで再びキヤリッジ2をガイド軸3に沿って移動させながら次の1走査分の画像形成を行う。   When the recording for one scanning of the recording head is completed, the recording operation is interrupted, the recording medium positioned on the platen 8 is conveyed by a predetermined amount by driving the motor 9, and then the carriage 2 is again moved along the guide shaft 3. While moving, image formation for the next one scan is performed.

装置本体の右側には記録ヘッド1のインク吐出状態を良好に保つための回復動作を行う回復機器10が配設されており、回復機器10には記録ヘッド1をキャップするキャップ11、記録ヘッド1のインク吐出面を拭うワイパー12、及び、記録ヘッド1のインク吐出ノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ(不図示)などが設けられている。   On the right side of the apparatus main body, there is disposed a recovery device 10 that performs a recovery operation for keeping the ink ejection state of the recording head 1 in good condition. The recovery device 10 includes a cap 11 that caps the recording head 1, and the recording head 1. A wiper 12 for wiping the ink discharge surface, and a suction pump (not shown) for sucking ink from the ink discharge nozzles of the recording head 1 are provided.

また、記録媒体を搬送するためのモータ9の駆動力は本来の記録媒体搬送機構に伝達される他に、自動給紙装置(ASF)13へも伝達される。   Further, the driving force of the motor 9 for conveying the recording medium is transmitted to the automatic paper feeder (ASF) 13 in addition to being transmitted to the original recording medium conveying mechanism.

さらに、回復機器10の横側には赤外LED(発光素子)15及びフォトトランジスタ(受光素子)16から成るインク残量検出とインク収納容器有無検出を行うための光学ユニット14が設けられている。これらの発光素子15と受光素子16とは記録用紙の搬送方向(矢印Fの方向)に沿って並ぶように取り付けられている。光学ユニット14は装置本体のシヤーシ17に取り付けられている。インクカートリッジ20がキヤリッジ2に搭載され、
図1に示された位置より右方向へと移動すると、インクカートリッジ20は光学ユニット14上に位置するようになる。そして、インク収納容器7の底面より残量インクの有無を光学ユニット14によって検出することが可能となる。
Further, an optical unit 14 for detecting the remaining amount of ink and the presence / absence of an ink container is provided on the side of the recovery device 10, which includes an infrared LED (light emitting element) 15 and a phototransistor (light receiving element) 16. . The light emitting element 15 and the light receiving element 16 are attached so as to be aligned along the recording sheet conveyance direction (direction of arrow F). The optical unit 14 is attached to a chassis 17 of the apparatus main body. An ink cartridge 20 is mounted on the carriage 2,
When the ink cartridge 20 moves to the right from the position shown in FIG. 1, the ink cartridge 20 is positioned on the optical unit 14. The presence or absence of remaining ink can be detected by the optical unit 14 from the bottom surface of the ink container 7.

次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。
図7は記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示す図7において、1700は記録信号を入力するインタフェース、1701はMPU、1702はMPU1701が実行する制御プログラムを格納するROM、1703は各種データ(上記記録信号や記録ヘッド1に供給される記録データ等)を保存しておくDRAMである。1704は記録ヘッド1に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ(G.A.)であり、インタフェース1700、MPU1701、RAM1703間のデータ転送制御も行う。1705は記録ヘッド1を駆動するヘッドドライパ、1706、1707はそれぞれフィードモータ9、キヤリッジモータ4を駆動するためのモータドライバである。
Next, a control configuration for executing the recording control of the above-described apparatus will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the recording apparatus. In FIG. 7 showing the control circuit, 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, 1702 is a ROM for storing a control program executed by the MPU 1701, and 1703 is various data (supplied to the recording signal and the recording head 1). This is a DRAM for storing recording data and the like. Reference numeral 1704 denotes a gate array (GA) that controls supply of print data to the printhead 1 and also performs data transfer control among the interface 1700, MPU 1701, and RAM 1703. Reference numeral 1705 denotes a head driver for driving the recording head 1, and reference numerals 1706 and 1707 denote motor drivers for driving the feed motor 9 and the carriage motor 4, respectively.

上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース1700に記録信号が入るとゲートアレイ1704とMPU1701との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ1706、1707が駆動されると共に、ヘッドドライバ1705に送られた記録データに従って記録ヘッド1が駆動され、記録が行われる。   The operation of the control configuration will be described. When a recording signal enters the interface 1700, the recording signal is converted into recording data for printing between the gate array 1704 and the MPU 1701. The motor drivers 1706 and 1707 are driven, and the recording head 1 is driven according to the recording data sent to the head driver 1705 to perform recording.

なお、1710は記録動作や記録装置の拭態に係る種々のメッセージを表示するLCD1711や記録動作や記録装置の状態を知らせる種々の色のLEDランプ1712を備えた表示部である。   Reference numeral 1710 denotes a display unit including an LCD 1711 for displaying various messages related to the recording operation and the wiping state of the recording apparatus, and LED lamps 1712 of various colors for notifying the state of the recording operation and the recording apparatus.

また、記録ヘッド1と一体となったインク収納容器7の残量インク有無を検出するインク残量検出部25の動作はMPU1701によって制御される。
図8はインク残量検出部25の詳細な構成を示すブロック図である。図8(A)に示すような構成において、MPU1701からの制御信号に基づいて、コントローラ32は、所定のデューティ(DUTY)比(%)のパルス信号をLED駆動回路30に出力して、そのデューティ比に従って光学ユニット14を構成する発光素子15を駆動して赤外光をインク収納容器7の底部に照射する。その赤外光は、インク収納容器7の底部の光学プリズム(以下、プリズムという)180で反射され、光学ユニット14を構成する受光素子16に戻ってくる。フォトトランジスタである受光素子16は受光した光を電気信号に変換し、その電気信号をローパスフィルタ(LPF)31に出力する。ローパスフィルタ(LPF)31は、受光素子16から入力した電気信号の内、高周波雑音をカットして周波数の低い信号のみをコントローラ32に送る。コントローラ32はローパスフィルタ(LPF)31の信号をA/D変換してデジタル信号に変換する。そして、変換された値はMPU1701に転送される。
The operation of the ink remaining amount detecting unit 25 that detects the presence or absence of the remaining amount of ink in the ink container 7 integrated with the recording head 1 is controlled by the MPU 1701.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the ink remaining amount detection unit 25. In the configuration shown in FIG. 8A, based on the control signal from the MPU 1701, the controller 32 outputs a pulse signal having a predetermined duty (DUTY) ratio (%) to the LED drive circuit 30, and the duty The light emitting element 15 constituting the optical unit 14 is driven according to the ratio to irradiate the bottom of the ink container 7 with infrared light. The infrared light is reflected by an optical prism (hereinafter referred to as a prism) 180 at the bottom of the ink container 7 and returns to the light receiving element 16 constituting the optical unit 14. The light receiving element 16, which is a phototransistor, converts the received light into an electrical signal and outputs the electrical signal to a low-pass filter (LPF) 31. The low pass filter (LPF) 31 cuts high frequency noise from the electric signal input from the light receiving element 16 and sends only a low frequency signal to the controller 32. The controller 32 performs A / D conversion on the signal from the low-pass filter (LPF) 31 to convert it into a digital signal. Then, the converted value is transferred to the MPU 1701.

なお、
図8(B)に示しているように、発光素子15は赤外光28を発光するLEDであり、受光素子16は赤外光29を受光して、その受光強度に応じて電気信号を出力するフォトトランジスタである。これらのLEDとフォトトランジスタとは、図1に示すように、記録用紙の搬送方向に沿って並ぶように配置される。
In addition,
As shown in FIG. 8B, the light emitting element 15 is an LED that emits infrared light 28, and the light receiving element 16 receives infrared light 29 and outputs an electrical signal in accordance with the received light intensity. This is a phototransistor. As shown in FIG. 1, these LEDs and phototransistors are arranged so as to be aligned along the recording sheet conveyance direction.

次に、本発明を好適に適用可能なインク収納容器の構成の概要について、
図9はインク収納容器7と記録ヘッド1を備えたヘッドホルダ200の外観斜視図である。
図9において、(A)はインク収納容器7がヘッドホルダ200から分離している状態を、(B)はインク収納容器7がヘッドホルダ200に取り付けられている状態を示す。また、図10はインク収納容器7の内部構造を示す側断面図である。まず、この実施形態におけるインク収納容器7は、略直方体状をなしており、その上壁7Uには、インク収納容器内部と通じる穴である大気連通口120が設けられている。
Next, regarding the outline of the configuration of the ink storage container to which the present invention can be suitably applied,
FIG. 9 is an external perspective view of a head holder 200 including the ink storage container 7 and the recording head 1.
9A shows a state where the ink storage container 7 is separated from the head holder 200, and FIG. 9B shows a state where the ink storage container 7 is attached to the head holder 200. FIG. 10 is a side sectional view showing the internal structure of the ink container 7. First, the ink storage container 7 in this embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the upper wall 7U is provided with an air communication port 120 which is a hole communicating with the inside of the ink storage container.

また、インク収納容器7の下壁7Bには、筒状に突出した形態でインク供給口を有するインク供給筒140が形成されている。そして、物流過程では大気連通口120はフィルム等で、また、インク供給筒140はインク供給口密閉部材としてのキャップにより塞がれて密閉されている。160はインク収納容器7の外側に弾性変形自在に一体に成形されたレバー部材であり、その中間部に係止用突起が形成されている。200は、上述のインク収納容器7が装着される記録ヘッド一体型のヘッドホルダであり、この実施形態では、例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)の各色のインク収納容器7(7C、7M、7Y)を収容する。ヘッドホルダ200の下部には各色のカラーインクを吐出する記録ヘッド1が一体的に設けられている。なお、ブラック(Bk)インクを収容したインク収納容器のみを、ヘッドホルダに装着し、モノクロ記録専用の記録ヘッドを構成してもよい。ヘッドホルダ200の底部には、後述するインク有無検知部が光学ユニット14とインク残量検出部25と協働して残量インクの有無を検知可能なように窓が設けられている。   In addition, an ink supply cylinder 140 having an ink supply port is formed on the lower wall 7B of the ink storage container 7 so as to protrude in a cylindrical shape. In the physical distribution process, the atmosphere communication port 120 is sealed with a film or the like, and the ink supply tube 140 is sealed with a cap as an ink supply port sealing member. Reference numeral 160 denotes a lever member integrally formed on the outer side of the ink container 7 so as to be elastically deformable, and a locking projection is formed at an intermediate portion thereof. Reference numeral 200 denotes a recording head integrated head holder to which the above-described ink storage container 7 is mounted. In this embodiment, for example, ink storage containers of each color of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are used. 7 (7C, 7M, 7Y). A recording head 1 that discharges each color ink is integrally provided below the head holder 200. Note that only the ink storage container containing black (Bk) ink may be attached to the head holder to constitute a recording head dedicated to monochrome recording. A window is provided at the bottom of the head holder 200 so that an ink presence / absence detection unit, which will be described later, can detect the presence / absence of remaining ink in cooperation with the optical unit 14 and the ink remaining amount detection unit 25.

記録ヘッド1はその複数の吐出口が下向きに形成されている(以下、この吐出口が形成されているヘッドの面を吐出口形成面と称す)。そして、インク収納容器7は、
図9(A)に示す状態から、ヘッドホルダ200に、インク供給筒140が記録ヘッド1に設けられたインク供給筒受け部(不図示)に係合し、かつ、記録ヘッド1のインク通路筒がインク供給筒140内に進入するように押し込まれる。すると、レバー部材160の係止用突起160Aがヘッドホルダ200の所定箇所に形成された突起(不図示)に係合し、図9(B)に示す正規の装着状態が得られる。なお、インク収納容器7が装着された状態のヘッド一体型のヘッドホルダ200は、例えば、図6に示すような記録装置のキヤリッジ2にさらに搭載されプリント可能状態となる。このような状態で、インク収納容器7の底部とヘッドの吐出口形成面との問には所定の水頭差(H)が形成されることになる。
The recording head 1 has a plurality of discharge ports formed downward (hereinafter, the surface of the head on which the discharge ports are formed is referred to as a discharge port forming surface). The ink container 7 is
From the state shown in FIG. 9A, the ink supply tube 140 is engaged with the ink supply tube receiving portion (not shown) provided in the recording head 1 in the head holder 200 and the ink passage tube of the recording head 1 is used. Is pushed into the ink supply cylinder 140. Then, the locking protrusion 160A of the lever member 160 engages with a protrusion (not shown) formed at a predetermined position of the head holder 200, and a normal mounting state shown in FIG. 9B is obtained. The head-integrated head holder 200 with the ink storage container 7 mounted thereon is further mounted on the carriage 2 of the recording apparatus as shown in FIG. In such a state, a predetermined water head difference (H) is formed between the bottom of the ink container 7 and the ejection port forming surface of the head.

次に、インク収納容器7の内部構造について、
図10を参照して説明する。この実施形態におけるインク収納容器7は、上部で大気連通口120を介して大気に連通し、一方下部でインク供給口に連通し内部に負圧発生部材としての吸収体320を収容する負圧発生部材収納室340と、液体のインクを収容する実質的に密閉された液体収納室360とに隔壁380でもって仕切られている。そして、負圧発生部材収納室340と液体収納室360とはインク収納容器7の底部付近で隔壁380に形成された連通口400を介してのみ連通されている。
Next, regarding the internal structure of the ink container 7,
This will be described with reference to FIG. The ink storage container 7 in this embodiment communicates with the atmosphere through the atmosphere communication port 120 at the upper part, and communicates with the ink supply port at the lower part, and generates negative pressure that houses the absorber 320 as a negative pressure generating member therein. A member storage chamber 340 and a substantially sealed liquid storage chamber 360 that stores liquid ink are partitioned by a partition wall 380. The negative pressure generating member storage chamber 340 and the liquid storage chamber 360 are communicated only via the communication port 400 formed in the partition wall 380 near the bottom of the ink storage container 7.

負圧発生部材収納室340を形成するインク収納容器7の上壁7Uには、内部に突出する形態で複数個のリブ420が一体に成形され、負圧発生部材収納室340に圧縮状態で収容される吸収体320と当接している。しかして、上壁7Uと吸収体320の上面との間にエアバッファ室440が形成されている。吸収体320は熱圧縮ウレタンフォームで形成されており、後述するように所定の毛管力を発生すべく、圧縮状態で負圧発生部材収納室340内に収容されている。この所定の毛管力を発生するための吸収体320のポアサイズの絶対値は、使用するインクの種類、インク収納容器7の寸法、記録ヘッド1の吐出口形成面の位置(水頭差H)等により異なる。   A plurality of ribs 420 are integrally formed on the upper wall 7U of the ink storage container 7 forming the negative pressure generating member storage chamber 340 so as to protrude inside, and stored in the negative pressure generating member storage chamber 340 in a compressed state. It is in contact with the absorber 320 to be made. Thus, an air buffer chamber 440 is formed between the upper wall 7U and the upper surface of the absorber 320. The absorber 320 is made of heat-compressed urethane foam and is accommodated in the negative pressure generating member accommodating chamber 340 in a compressed state so as to generate a predetermined capillary force as will be described later. The absolute value of the pore size of the absorber 320 for generating the predetermined capillary force depends on the type of ink used, the dimensions of the ink storage container 7, the position of the ejection port forming surface of the recording head 1 (water head difference H), and the like. Different.

また、インク供給口140Aを形成しているインク供給筒140内には、円柱状の圧接体460が配置されている。圧接体460は、例えば、ポリプロピレンのフェルトにより形成され、それ自体は外力により容易に変形しないものである。圧接体460は、上述のヘッドホルダ200に装着されていない図9(A)に示す状態において、吸収体320を局所的に圧縮するよう吸収体320に押し込まれた状態に保持されている。このために、インク供給筒140の端部には、圧接体460の周辺に当接するフランジが形成されている。   In addition, a cylindrical pressure contact body 460 is disposed in the ink supply cylinder 140 forming the ink supply port 140A. The pressure contact member 460 is formed of, for example, polypropylene felt, and is not easily deformed by an external force. The pressure contact body 460 is held in a state where it is pushed into the absorbent body 320 so as to locally compress the absorbent body 320 in the state shown in FIG. Therefore, a flange that abuts the periphery of the press contact body 460 is formed at the end of the ink supply cylinder 140.

このような負圧発生部材を収容するとともに液体供給口と大気連通部とを備える負圧発生部材収容室と、その負圧発生部材収納室と連通する連通部を備えるとともに実質的な密閉空間を形成する液体収納室とを有する構成のインク収納容器においては、記録ヘッド1により吸収体320のインクが消費されると、液体収納室360からインクが隔壁380の連通口400を通じて負圧発生部材収納室340の吸収体320に供給される。この時、液体収納室360内は減圧されるが、大気連通部120から負圧発生部材収納室を経由した空気が隔壁380の連通口400を通じて液体収納室360に入り、液体収納室360内の減圧は緩和される。従って、記録ヘッド1によりインクが消費されてもその消費量に応じてインクが吸収体320に充填され、吸収体320は一定量のインクを保持し、記録ヘッド1に対する負圧をほぼ一定に保つので、記録ヘッド1ヘのインク供給が安定する。その後、液体収納室360内のインクを消費すると、吸収体320内のインクが消費されてゆく。従って、このようなインク収納容器の液体収納室360にインク残量検出機構の一部となる台形プリズムPを設け、液体収納室360内のインクを消費したことをユーザに知らせ収納容器を交換させることで、インク付着の問題を解決し、記録装置を使用することが可能になる。   A negative pressure generating member accommodating chamber that accommodates such a negative pressure generating member and includes a liquid supply port and an atmosphere communicating portion, a communicating portion that communicates with the negative pressure generating member accommodating chamber, and a substantially sealed space In the ink storage container having the liquid storage chamber to be formed, when the ink of the absorber 320 is consumed by the recording head 1, the ink is stored from the liquid storage chamber 360 through the communication port 400 of the partition wall 380. It is supplied to the absorber 320 in the chamber 340. At this time, the inside of the liquid storage chamber 360 is depressurized, but the air that has passed through the negative pressure generating member storage chamber from the atmosphere communication unit 120 enters the liquid storage chamber 360 through the communication port 400 of the partition wall 380 and enters the liquid storage chamber 360. The reduced pressure is relaxed. Therefore, even if ink is consumed by the recording head 1, the ink is filled into the absorber 320 according to the consumption amount, and the absorber 320 holds a certain amount of ink and keeps the negative pressure on the recording head 1 substantially constant. Therefore, the ink supply to the recording head 1 is stabilized. Thereafter, when the ink in the liquid storage chamber 360 is consumed, the ink in the absorber 320 is consumed. Accordingly, a trapezoidal prism P which is a part of the ink remaining amount detection mechanism is provided in the liquid storage chamber 360 of such an ink storage container, and the user is notified that the ink in the liquid storage chamber 360 has been consumed and the storage container is replaced. As a result, the problem of ink adhesion can be solved and the recording apparatus can be used.

この実施形態では台形プリズムPが上述したインク有無検知部として機能する。台形プリズムPは第1,2斜面の延長となる仮の頂角が90°となる二等辺三角形の2面と、上記接液面U1を備える被検知部で、頂角を含む上部を除いた台形プリズムの形をしている。そして、接液面U1の表面エネルギーは、第1斜面P1と第2斜面P2それぞれの表面エネルギーよりも高い。   In this embodiment, the trapezoidal prism P functions as the ink presence / absence detection unit described above. The trapezoidal prism P is a to-be-detected portion having two faces of an isosceles triangle with a temporary apex angle of 90 ° as an extension of the first and second slopes, and the liquid contact surface U1, excluding the upper part including the apex angle. It has the shape of a trapezoidal prism. The surface energy of the liquid contact surface U1 is higher than the surface energy of each of the first slope P1 and the second slope P2.

台形プリズムPの被検知部の第1,2斜面に色材が付着するのを防止するための撥水性を高める処理について述べる。この処理はプリズム面の表面エネルギーをインク収納容器の他の領域に対して相対的に低くする処理であり、以下、低表面エネルギー処理と呼ぶ。   A process for increasing the water repellency for preventing the coloring material from adhering to the first and second slopes of the detected portion of the trapezoidal prism P will be described. This process is a process for lowering the surface energy of the prism surface relative to other regions of the ink container, and is hereinafter referred to as a low surface energy process.

この実施形態において使用する低表面エネルギー処理を行う処理剤としては後述する実施例1、実施例2のような組成のものが挙げられる。さて、各実施例においてアルキルポリシロキサンの濃度を4部としているが、低表面エネルギー処理剤中のアルキルポリシロキサンの含有量は1〜20重量%、より好ましくは2〜8重量%の範囲である。   Examples of the treating agent for performing the low surface energy treatment used in this embodiment include those having compositions as in Examples 1 and 2 described later. In each example, the concentration of the alkylpolysiloxane is 4 parts, but the content of the alkylpolysiloxane in the low surface energy treatment agent is in the range of 1 to 20% by weight, more preferably 2 to 8% by weight. .

また、アルキルポリシロキサンの溶剤としてのアルコール類として2−プロパノールと、2−メチル−2プロパノールを用いているが、本発明はこれらに限定されるものではなく、揮発性のアルコール類、水可溶性の揮発性有機溶剤も使用可能である。   Moreover, although 2-propanol and 2-methyl-2propanol are used as alcohols as the solvent of the alkylpolysiloxane, the present invention is not limited to these, volatile alcohols, water-soluble Volatile organic solvents can also be used.

また、この実施例において、酸物質としてベンゼンスルホン酸を用いているが、これ以外にも硫酸、硝酸、塩酸、芳香族スルホン酸、脂肪族スルホン酸等の強酸性の物質を使用することもできる。   In this embodiment, benzenesulfonic acid is used as the acid substance. However, other strongly acidic substances such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, aromatic sulfonic acid, and aliphatic sulfonic acid can be used. .

ここで説明している低表面エネルギー処理は、このような組成の低表面エネルギー処理剤を、針径26Gのニードル(注射針)を用いて、台形プリズムPの第1,2斜面にそれぞれ半滴(約1.0mg)滴下塗布し、塗布後自然乾燥することで行われる。このような低表面エネルギー処理により、インク収納容器7の台形プリズムPのインク収納容器内側に露出した第1,2斜面には単位面積(1平方ミリメートル)当り3.0〜4.0(μg/平方ミリメートル)のアルキルポリシロキサンが塗布されることが好ましい。   In the low surface energy treatment described here, a low surface energy treatment agent having such a composition is half-dropped on the first and second slopes of the trapezoidal prism P using a needle (injection needle) having a needle diameter of 26G. (Approximately 1.0 mg) It is carried out by applying dropwise, followed by natural drying after application. By such a low surface energy treatment, the first and second inclined surfaces exposed to the inside of the ink storage container of the trapezoidal prism P of the ink storage container 7 are 3.0 to 4.0 (μg / μm) per unit area (1 square millimeter). Preferably, a square millimeter) alkylpolysiloxane is applied.

ここで、低表面エネルギー処理剤は前述したように、あまり多く塗布し過ぎるとプリズム表面に吸着できなくなる恐れがあり、これとは反対にその塗布量があまりに少ないと十分に低表面エネルギー処理がなされない恐れがある。従って、低表面エネルギー処理剤による低表面エネルギー処理される部分(ここでは、台形プリズム斜面のみ)に塗布されるアルキルポリシロキサンは1〜15μg/mmの範囲にあることが望ましい。 Here, as described above, if too much of the low surface energy treatment agent is applied, it may not be able to be adsorbed on the prism surface. On the contrary, if the amount of application is too small, sufficient low surface energy treatment will not be achieved. There is a fear that it will not be. Therefore, it is desirable that the alkylpolysiloxane applied to the portion (here, only the trapezoidal prism slope) to be treated with the low surface energy treating agent is in the range of 1 to 15 μg / mm 2 .

以上説明した方法により、インク収納容器は、光学的インク残量有無の検出において光路に含まれるプリズム面にアルキルポリシロキサンを含む低表面エネルギー処理剤による低表面エネルギー処理が施されるので、接液面U1及びその容器の内壁の他の領域に対し、相対的にプリズム面の表面エネルギーが低くなる。   By the method described above, the ink container is subjected to low surface energy treatment with a low surface energy treatment agent containing alkylpolysiloxane on the prism surface included in the optical path in detecting the presence or absence of the optical ink. The surface energy of the prism surface is relatively low with respect to the surface U1 and other regions of the inner wall of the container.

次にこの低表面エネルギー処理を、台形プリズムPの上面である接触液面U1を除く、第1,2斜面及びインク室底面に施し、台形上面が第1,2斜面及びインク収納容器底面よりも表面エネルギーが高い状態にした本発明実施例の効果を実証するために、以下のような比較実験を行った。   Next, this low surface energy treatment is performed on the first and second inclined surfaces and the ink chamber bottom surface except for the contact liquid surface U1 which is the upper surface of the trapezoid prism P, and the trapezoid upper surface is more than the first and second inclined surfaces and the ink container bottom surface. In order to demonstrate the effect of the embodiment of the present invention in which the surface energy was high, the following comparative experiment was conducted.

この実験には、以下の組成の水性顔料インクを用いた。このインクは、分散剤を用いない自己分散タイプの顔料である。
・水性顔料インク組成
マイクロジェットCW1顔料(オリエント化学工業株式会社製) 5部
ジエチレングリコール(水溶性有機溶剤) 5部
グリセリン(水溶性有機溶剤) 7部
チオヂグリコール(水溶性有機溶剤) 7部
アセチレノールEH(界面活性剤) 0.1部
硫酸カリウム(添加剤) 0.3部
水 残部
In this experiment, an aqueous pigment ink having the following composition was used. This ink is a self-dispersion type pigment that does not use a dispersant.
・ Water-based pigment ink composition Microjet CW1 pigment (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 5 parts Diethylene glycol (water-soluble organic solvent) 5 parts Glycerin (water-soluble organic solvent) 7 parts Thiodiglycol (water-soluble organic solvent) 7 parts Acetyleneol EH (Surfactant) 0.1 part Potassium sulfate (additive) 0.3 part Water balance

図10に示すインク収納容器の台形プリズムPの上面である接触液面U1を除く、台形プリズムの第1,2斜面及びインク収納容器底面に、以下の低表面エネルギー処理を施し、台形プリズム上面がこれらに対して高表面エネルギーにした。そのインク収納容器に上記組成の水溶性顔料インクを充填し、温度が60℃の環境で1ヶ月保存した後にインク収納容器からインクを抜き取り、上述した構成の記録装置を用いてインク残量検出の処理を行った。 The following low surface energy treatment is applied to the first and second inclined surfaces of the trapezoid prism and the bottom surface of the ink storage container except for the contact liquid surface U1 which is the upper surface of the trapezoid prism P of the ink storage container shown in FIG. High surface energy was used for these. The ink storage container is filled with the water-soluble pigment ink having the above composition, stored for one month in an environment of 60 ° C., the ink is extracted from the ink storage container, and the remaining amount of ink is detected using the recording apparatus having the above-described configuration. Processed.

ここで、下記処理剤を用い上述の手順に従ってインク残量検出を行ったインク収納容器を実験サンプル1、同様に実施例2の処理剤を用いたインク収納容器を実験サンプル2とする。
(処理剤実施例1)
・低表面エネルギー処理剤A組成
アルキルポリシロキサン 4 部
2−プロパノール(アルコール類) 45.7部
2−メチル−2プロパノール(アルコール類) 50 部
ベンゼンスルホン酸(酸) 0.3部
(処理剤実施例2)
・低表面エネルギー処理剤B組成
アルキルポリシロキサン 4 部
2−プロパノール(アルコール類) 46 部
2−メチル−2プロパノール(アルコール類) 50 部
各実施例の処理剤のプリズムへの塗布は処理剤を所望の量だけ塗布し、その後、自然乾燥させた。各実施例において、プリズムに塗布されたアルキルポリシロキサンの塗布量は、単位面積(1平方ミリメートル)当たり1〜15(μg)の範囲にある。
Here, an ink storage container in which the remaining amount of ink was detected according to the above-described procedure using the following processing agent is referred to as experimental sample 1, and an ink storage container using the processing agent of Example 2 is also referred to as experimental sample 2.
(Treatment Agent Example 1)
・ Low surface energy treating agent A composition Alkyl polysiloxane 4 parts 2-propanol (alcohols) 45.7 parts 2-methyl-2-propanol (alcohols) 50 parts benzenesulfonic acid (acid) 0.3 parts (treatment agent implementation) Example 2)
・ Low surface energy treatment agent B composition Alkyl polysiloxane 4 parts 2-propanol (alcohols) 46 parts 2-methyl-2-propanol (alcohols) 50 parts Desirable treatment agent is applied to the prism of the treatment agent of each Example The amount was applied, and then air-dried. In each Example, the application amount of the alkylpolysiloxane applied to the prism is in the range of 1 to 15 (μg) per unit area (1 square millimeter).

また、比較のために、(比較例1)台形プリズムの上面及び斜面に低表面エネルギー処理を施せず、表面エネルギーを同一にしたインク収納容器を用いて、上記組成の水溶性顔料インクを充填し、同じ環境(温度60℃で1ヶ月)保存したものと、(比較例2)インク収納容器の台形プリズム全表面を含む内壁全面に実施例1に示す低表面エネルギー処理剤Aを塗布したインク収納容器に上記組成の水溶性顔料インクを充填し、同じ環境(温度60℃で1ヶ月)保存したものとを用意し、保存期間後に夫々のインク収納容器からインクを抜き取り、上述した構成の記録装置を用いて同様のインク残量検出の処理を行った。ここで、このような手順に従ってインク収納容器残量検出を行った前者のインク収納容器を比較サンプル1、後者のインク収納容器を比較サンプル2とする。   For comparison, (Comparative Example 1) The upper surface and slope of the trapezoidal prism are not subjected to low surface energy treatment, and are filled with water-soluble pigment ink having the above composition using an ink storage container having the same surface energy. The ink stored in the same environment (temperature of 60 ° C. for 1 month) and (Comparative Example 2) Ink storage in which the low surface energy treatment agent A shown in Example 1 was applied to the entire inner wall including the entire surface of the trapezoidal prism of the ink storage container. A recording apparatus having the above-described configuration is prepared by filling a container with water-soluble pigment ink having the above composition and storing it in the same environment (temperature 60 ° C. for 1 month), and extracting the ink from each ink storage container after the storage period. The same ink remaining amount detection process was performed using Here, the former ink container in which the remaining amount of the ink container is detected in accordance with such a procedure is referred to as a comparative sample 1, and the latter ink container is referred to as a comparative sample 2.

その結果、実験サンプル1、2では、温度60℃の環境で2ヶ月保存した後においても、台形プリズムの斜面及びインク収納容器底面には色材の付着は認められず、台形プリズム上面には色材の確実な付着が認められるが、インク残量検出が有効に作動した。一方、比較サンプル1や比較サンプル2では、温度60℃の環境で1ヶ月保存した後には、台形プリズムには上面はもとより斜面にも色材がべったりと付着しており、インク残量検知は有効に作動しなかった(即ち、インクがインク収納容器にないにも係らず、プリズムに付着した色材のためと判断した)。   As a result, in the experimental samples 1 and 2, even after being stored for two months in an environment of a temperature of 60 ° C., no color material adheres to the slope of the trapezoid prism and the bottom surface of the ink storage container, and the color on the top surface of the trapezoid prism Although reliable adhesion of the material was observed, the remaining ink detection worked effectively. On the other hand, in Comparative Sample 1 and Comparative Sample 2, after storing for one month in an environment at a temperature of 60 ° C., the trapezoidal prism has color material sticking to the top surface as well as to the slope, so detection of the remaining amount of ink is effective. (I.e., it was determined that the color material was attached to the prism even though the ink was not in the ink container).

従って、以上説明した実施形態に従えば、台形プリズムの上面を除くインク収納容器の底面および光学的インク残量検出の光路に含まれる台形プリズムの斜面に低表面エネルギー処理剤を塗布することにより、台形プリズムの上面よりもはるかに表面エネルギーの低い領域を設けているので、過酷な保存条件において台形プリズムの検知機能を低下させることがなく、正確に残量インクの有無検出を行うことができた。   Therefore, according to the embodiment described above, by applying a low surface energy treatment agent to the bottom surface of the ink container excluding the top surface of the trapezoid prism and the slope of the trapezoid prism included in the optical path for detecting the remaining amount of optical ink, Since the area with much lower surface energy than the upper surface of the trapezoidal prism is provided, it was possible to accurately detect the presence or absence of remaining ink without deteriorating the detection function of the trapezoidal prism under severe storage conditions. .

なお、以上の実施形態において、インクを再充填した再充填インク収納容器の場合は、上記効果の差は一層顕著であり、本発明のインク収納容器の場合は、3回のインクを再充填して繰り返し使用しても問題なく正確に残量インクの有無検出を行うことができた。したがって、本発明は、再充填インク収納リサイクル容器としても、有効な発明である。   In the above embodiment, in the case of a refilled ink storage container that is refilled with ink, the difference in the above effects is more remarkable. In the case of the ink storage container of the present invention, the ink is refilled three times. Even if it is repeatedly used, the presence or absence of remaining ink can be accurately detected without any problem. Therefore, the present invention is also effective as a refilling ink storage recycling container.

また上述の実施形態においてはインク残量検出を行う台形プリズムの第1、2斜面に撥水処理を施した例を示したが、図11に示すような台形プリズムでも良い。
図11は、光透過性部材により形成されており、インク収納容器のようなインク収納容器の外壁面の一部を構成する面と、その面とは異なるとともに容器内の収容物(例えば、インクなど)との界面が光路に対して所定の角度を有する複数の反射面とを有し、その容器内の収容物の有無により反射面からの反射光量が異なるように構成されている。このような構成のプリズムを用いると、その反射面の表面に存在する物質の有無に従ったインク収納容器内との屈折率の違いを利用してインクの有無を検知できる。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the water repellent treatment is performed on the first and second slopes of the trapezoidal prism for detecting the remaining amount of ink is shown, but a trapezoidal prism as shown in FIG. 11 may be used.
FIG. 11 is formed of a light transmissive member, and a surface constituting a part of an outer wall surface of an ink storage container such as an ink storage container is different from the surface and contains an object (for example, an ink container). Etc.) and a plurality of reflecting surfaces having a predetermined angle with respect to the optical path, and the amount of light reflected from the reflecting surface is different depending on the presence or absence of an object in the container. When the prism having such a configuration is used, the presence or absence of ink can be detected by utilizing the difference in refractive index between the inside of the ink container and the presence or absence of a substance present on the surface of the reflecting surface.

従って、このような台形プリズムに対して本発明を適用することは、水性顔料インクなどの色材を分散させたインクを使用する場合、図10に示したようなインク収納容器の底面に設けられたプリズムに対して、インク収納容器内のインクがなくなったときにインク滴が付着することがなく、さらに、高温環境下において色材の分散が不安定になった場合でも、色材がプリズムに付着することはないため、特に、効果的である。   Therefore, the application of the present invention to such a trapezoidal prism is provided on the bottom surface of the ink container as shown in FIG. 10 when using an ink in which a color material such as an aqueous pigment ink is dispersed. Ink drops do not adhere to the prism when the ink in the ink container runs out, and even if the dispersion of the color material becomes unstable in a high-temperature environment, the color material will remain on the prism. Since it does not adhere, it is particularly effective.

記録装置は、高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、情報処理システムの出力手段、例えば、複写機、ファクシミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークステーションなとの出力端末としてのプリンタ、あるいはパーソナルコンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置などに具備されるハンディまたはポータブルプリンタとして利用できる。従って、本発明に従うインク収納容器インク収納容器としての適用範囲は単に記録装置に留まるにのみならず、ファクシミリ装置や複写機など様々な機器に及ぶことは言うまでもなく、さらに、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。 Since the recording apparatus can perform high-density and high-speed recording operations, an output unit of an information processing system, for example, a printer as an output terminal such as a copying machine, a facsimile, an electronic typewriter, a word processor, or a workstation, or It can be used as a handy or portable printer provided in personal computers, optical disk devices, video devices, and the like. Accordingly, the applicable range of the ink storage container according to the present invention is not limited to the recording apparatus, but also extends to various devices such as a facsimile machine and a copying machine. The present invention may be applied to a system constituted by devices (for example, a host computer, interface device, reader, printer, etc.) or may be applied to an apparatus (for example, a copying machine, a facsimile machine, etc.) comprising a single device.

P 台形プリズム(光学的被検知部)
P1 第1被検知面(第1斜面)
P2 第2被検知面(第2斜面)
U1 上面(接液面)
7 インク収納容器
72 インク室
F インク室底面
P trapezoidal prism (optically detected part)
P1 First detected surface (first slope)
P2 Second surface to be detected (second slope)
U1 Top surface (wetted surface)
7 Ink container 72 Ink chamber F Bottom of ink chamber

Claims (8)

インクを直接収納するためのインク室と、前記インク室内の相対的に下側に位置し互いに対向しつつ相対的に上方に向かう第1斜面及び第2斜面を備えた光学的被検知部と、相対的に下側に位置するインク供給部と、を備えたインク収納容器において、前記光学的被検知部は、前記第1斜面の表面エネルギー及び第2斜面の表面エネルギーのそれぞれよりも高い表面エネルギーであって、前記第1斜面及び第2斜面よりも相対的に上方に位置する接液面を有していることを特徴とするインク収納容器。 An ink chamber for directly storing ink; and an optically-detected portion having a first sloping surface and a second sloping surface that are positioned relatively lower in the ink chamber and face each other and relatively upward; An ink supply container having a relatively lower ink supply portion, wherein the optically detected portion has a surface energy higher than the surface energy of the first slope and the surface energy of the second slope. An ink container having a liquid contact surface positioned relatively above the first slope and the second slope. 前記接液面は、前記第1斜面及び前記第2斜面それぞれの上部と連続していることを特徴とする請求項1に記載のインク収納容器。 2. The ink container according to claim 1, wherein the liquid contact surface is continuous with an upper portion of each of the first slope and the second slope. 前記接液面の表面エネルギーは、前記インク室の底面の表面エネルギーよりも高いことを特徴とする請求項1または2に記載のインク収納容器。 3. The ink container according to claim 1, wherein the surface energy of the liquid contact surface is higher than the surface energy of the bottom surface of the ink chamber. 前記接液面は、インク中の色材を捕捉し、前記色材が前記第1斜面及び前記第2斜面へ付着することを防止することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインク収納容器。 4. The liquid contact surface captures a color material in ink and prevents the color material from adhering to the first inclined surface and the second inclined surface. The ink storage container described in 1. 再充填されたインクを直接収納しているインク室と、前記インク室内の相対的に下側に位置し互いに対向しつつ相対的に上方に向かう第1斜面及び第2斜面を備えた光学的被検知部と、相対的に下側に位置するインク供給部と、を備えた再充填インク収納リサイクル容器において、前記光学的被検知部は、前記第1斜面の表面エネルギー及び前記第2斜面の表面エネルギーのそれぞれよりも高い表面エネルギーであって、前記第1斜面及び第2斜面よりも相対的に上方に位置する接液面を有していることを特徴とする再充填インク収納リサイクル容器。 An optical chamber having an ink chamber directly storing the refilled ink, and a first inclined surface and a second inclined surface that are positioned relatively below the ink chamber and face each other and relatively upward. In the refilling ink storage and recycling container including a detection unit and a relatively lower ink supply unit, the optically detected unit includes a surface energy of the first slope and a surface of the second slope. A refilling ink storing and recycling container having a surface energy higher than each of the energy and having a liquid contact surface positioned relatively above the first slope and the second slope. 前記接液面は、前記第1斜面及び第2斜面それぞれの上部と連続していることを特徴とする請求項5に記載の再充填インク収納リサイクル容器。 6. The refilling ink storage and recycling container according to claim 5, wherein the liquid contact surface is continuous with an upper portion of each of the first slope and the second slope. 前記接液面表面エネルギーは、前記インク室の底面の表面エネルギーよりも高いことを特徴とする請求項5または6に記載の再充填インク収納リサイクル容器。 The refilling ink storage recycling container according to claim 5 or 6, wherein the surface energy of the liquid contact surface is higher than the surface energy of the bottom surface of the ink chamber. 前記接液面は、インク中の色材を捕捉し、前記色材が前記第1斜面及び前記第2斜面への付着することを防止することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の再充填インク収納リサイクル容器。
The liquid contact surface captures a color material in ink and prevents the color material from adhering to the first slope and the second slope. The refilling ink storage recycling container as described in the item.
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