JP4126920B2 - インクタンクおよびインクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吸収保持したフォームを備えたインクタンクに関し、特に、インクが実質的に無くなった状態を精度良く検出可能な被検出部を備えたインクタンク、および当該インクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクタンクとしてはフォーム式のインクタンクが知られている。このフォーム式のインクタンクは、インクを吸収保持したフォームが収納されているフォーム収納部と、このフォーム収納部に連通したインク取出し孔と、フォーム収納部を大気開放している大気連通口とを有している。インク取出し孔から、インクジェットヘッドの吐出圧力によってインクを吸引すると、吸引したインク量に対応する空気が大気連通口からフォーム収納部に流入するようになっている。
【０００３】
ここで、フォーム式のインクタンクの場合におけるインクの有無の検出は、インクジェットヘッドから吐出されるインクドット数や、インクジェットヘッドからインクを吸引するインクポンプのインク吸引量等に基づき、使用されたインク量をカウントし、このカウント結果に基づき行っている。
【０００４】
なお、一般に、インクタンク内のインクが殆ど無くなった状態を「リアルエンド」と呼び、インクタンク内のインクの残量が一定量よりも少なくなった状態を「ニアエンド」と呼んでいるが、本明細書で用いる「インクエンド」とは、特に断りのない限り両者を含むものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク使用量等をカウントしてインクエンドを検出するインクエンド検出方法は次のような問題点がある。インクジェットヘッドのインク吐出量、およびインクポンプによるインク吸引量にはばらつきがあるので、これらに基づきカウントされたインク使用量は、実際のインク使用量に比べて大きくばらつく。このために、インクエンドを確定するためには大きなマージンを設ける必要がある。この結果、インクエンドが検出された時点において、多量のインクが残っている場合があり、インクが無駄になることが多い。
【０００６】
そこで、インクが無くなると本来の反射面に戻るプリズム反射面を利用した光学式の検出システムを用いて、インクエンドを直接的に検出することが考えられる。プリズム反射面を利用した検出システムは、例えば特開平１０−３２３９９３号公報に開示されている。
【０００７】
しかしながら、フォーム式のインクタンクの場合には、インクがフォームに吸収保持されているので、上記公開公報に開示されている検出システムをそのまま適用することが不可能である。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、フォーム式のインクタンクにおけるインクエンドを、背面がインク界面となっている反射面を利用して精度良く検出可能な被検出部を有するインクタンク、および当該インクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタを提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクタンクは、
インクが吸収保持されたフォームと、
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室および前記インク取出し孔の間に形成されており、前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、
前記副インク室内のインク残量を光学的に検出可能な被検出部とを有し、
前記被検出部は、背面がインク界面となっている反射面と、前記副インク室に進入した前記気泡の直径より狭い間隔によって前記インクを前記反射面の背面側に導くインク流路とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、主インク室とインク取出し孔の間に副インク室が形成され、主インク室内のインクの残りが少なくなると、インク取出し孔からインクが供給される毎に、主インク室から副インク室に気泡が進入するようになる。主インク室内のインクが無くなると、インクタンクのインク残量は実質的に副インク室に溜まっているインク量のみになる。従って、この副インク室の容積を充分に小さくしておき、当該副インク室内のインク残量に基づきインクタンクのインクエンドを検出すれば、インク残量が実質的に無くなった時点でインクエンドを検出できる。
【００１１】
また、副インク室内に進入したインクは気泡の直径より狭い間隔のインク流路によって反射面の背面側に案内されるので、インク流路の近傍には徐々に気泡が溜まり始め、その後、インク残量の減少に伴ってインク流路内ではインクと気泡とが入れ替わるが、インク流路が気泡の直径より狭い間隔なので、このインク流路に進入した気泡は押し潰された状態で反射面に押し付けられ、面接触状態になる。
すなわち、副インク室内に進入した気泡が反射面の背面側近傍で多数浮遊した状態になると、各気泡間に保持されているインクによって反射面の背面が覆われた状態が形成されてしまう。この状態では、副インク室内が実質的に気泡で覆われてインク無しの状態になっても、反射面の背面が各気泡間に保持されているインクで覆われているので、当該反射面がインク界面のままであり、反射面として機能しない。この結果、副インク室内にインクが無くなりインクエンド状態になっても、それを検出できない。しかしながら、本発明では、反射面の背面側のインク流路部分を通過する気泡は押しつぶされた状態で通過するので、反射面の背面に強く押し付けられ、面接触状態になる。このために、インク界面となっている反射面は非反射状態から反射状態に切り換わり、気泡間に保持されているインクによって光反射面の背面が覆われてしまうという弊害を回避でき、確実にインクエンドを検出できる。
【００１２】
ここで、反射面の背面をインク界面とするためには、当該反射面の背面と、この背面に対して所定の間隔で対峙している対向面とによって、前記インク流路の一部を形成すればよい。
【００１５】
ここで、前記反射面の背面と前記対向面の間隔を、前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分と、前記反射面における検出光の反射位置を包含する所定幅の部分とが、これら以外の部分よりも広くなるように、設定することができる。この構成によれば、検出光の入射位置および反射位置の部分を経由する経路に沿って気泡を確実に通過させることができる。よって、インクエンドを確実に検出できる。
【００１６】
また、前記反射面の背面と前記対向面とによって形成されている前記インク流路の部分を、前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分、および／または前記反射面における検出光の反射位置を包含する所定幅の部分にのみ形成してもよい。この構成によっても確実にインクエンドを検出できると共に、インクエンドの被検出部の構造を簡単にすることができる。
【００１７】
次に、反射面としては直交する一対のプリズム反射面とすることができる。
【００１８】
一方、本発明によるインクタンクは、前記主インク室および前記副インク室を連通している主インク室側連通口と、この主インク室側連通口に取り付けられている第１のフィルタとを有し、この第１のフィルタを、気泡が通過可能な多孔質材料から形成したものとすることができる。
【００１９】
また、前記副インク室および前記インク取出し孔を連通している取出し孔側連通口と、この取出し孔側連通口に取り付けられている第２のフィルタとを有し、この第２のフィルタを、前記第１のフィルタより孔径が小さい多孔質材料から形成したものとすれば、副インク室に進入した気泡がインク取出し孔からインクジェトヘッド側に進入することを防止できる。
【００２０】
次に、本発明は、上記構成のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタであって、前記インクタンクの被検出部を検出する検出部を備えていることを特徴としている。本発明のインクジェットプリンタによれば、インクタンクのインクエンドを確実に検出することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクタンクの実施例を説明する。なお、以下の実施例はインクジェットプリンタのタンク装着部に対して着脱可能に装着されるインクタンクに対して本発明を適用した例である。しかし、本発明は、インクジェットプリンタに予め配置されたインクタンクに対しても同様に適用可能である。
【００２２】
［実施例１］
（全体構成）
図１（ａ）および（ｂ）は本発明を適用した実施例１に係るフォーム式のインクタンクを示す平面図および正面図であり、図２は当該インクタンクを底面側から見た場合の斜視図であり、図３は当該インクタンクの分解斜視図である。
【００２３】
本例のインクタンク１は、インクジェットプリンタ（図示せず）に形成されているタンク装着部（図示せず）に対して着脱可能に装着して使用される。このインクタンク１は、上側が開口した直方体の容器本体２と、この上側開口３を封鎖している容器蓋４とを有し、これらの内部に主インク室５が形成され、ここに、インクが吸収保持された全体として直方体形状のフォーム６が収納されている。
【００２４】
容器本体２の底面にはインク取出し孔７が形成されており、このインク取出し孔７には円盤状のゴムパッキン８が装着されており、その中心に開けた貫通孔８ａがインク取出し口とされている。インク取出し孔７におけるゴムパッキン８よりも奥の部分には、インク取出し口８ａを封鎖可能な弁９が配置されており、この弁９は常にコイルばね１０によってゴムパッキン８に押し付けられ、インク取出し口８ａを封鎖している。
【００２５】
主インク室５は、第１のフィルタ１１および第２のフィルタ１２によって区画されている副インク室３０を介してインク取出し孔７に連通している。また、容器蓋４に形成された大気連通孔１３を介して大気開放されている。従って、主インク室５に装着したフォーム６に吸収保持されているインクが、インク取出し孔７を介して吸引されると、吸引されたインクに対応する分の空気が、大気連通口１３から主インク室５に入り込む。
【００２６】
なお、容器蓋４の大気連通孔１３は、容器蓋表面に刻まれた屈曲状の溝１３ａに繋がっており、この溝１３ａの端１３ｂは容器蓋４の縁端近傍まで延びている。インクタンク１の出荷時には、容器蓋４の大気連通孔１３および溝１３ａが形成されている部分はシール１４が貼り付けられており、使用時には、当該シール１４の切り取り線１４ａに沿って当該シール１４の一部１４ｂを剥がすことにより、溝１３ａの端１３ｂが露出し、大気連通孔１３が大気開放状態になる。
【００２７】
また、容器底面のインク取出し孔７の部分もシール１５が貼り付けられており、インクタンク１をインクジェットプリンタのタンク装着部に装着するとタンク装着部に取り付けられているインク供給針（図４（ｂ）参照）がシール１５を破って当該インク取出し口８ａに差し込まれて、当該インクタンク１が装着状態になる。
【００２８】
次に、図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した部分のインクタンク１の断面図およびその部分拡大断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線で切断した部分のインクタンク１の断面図であり、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した部分のインクタンク１の断面図である。
【００２９】
これらの図に示すように、インク取出し孔７と主インク室５の間には副インク室３０が形成されている。すなわち、容器本体２の底板部分２１には、矩形断面の筒状枠２２が当該底板部分２１を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠２２における主インク室５内に垂直に起立している上側筒状枠部分２３の上端には長方形の連通口２５（主インク室側連通口）が形成されている。この連通口２５は長方形の第１のフィルタ１１によって封鎖されている。
【００３０】
筒状枠２２の容器底板部分２１から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分２４の下端開口は、これに一体形成されている枠底板部分２４ａによって封鎖されており、当該枠底板部分２４ａの略中央からは、全体として円筒状の突出部分２６が上下方向に垂直に延びる状態で一体形成されている。この突出部分２６の中心孔はインク取出し孔７に連通したインク通路２７とされており、ここにゴムパッキン８、弁９およびコイルばね１０が装着されており、当該コイルばね１０のばね受け２８が突出部分２６の内周面に一体形成されている。この突出部分２６の上端に形成されている円形の連通口２９（取出し孔側連通口）は第２のフィルタ１２によって封鎖されている。
【００３１】
本例の第１のフィルタ１１は、インクを通すと共に、インク取出し孔７に作用するインク吸引力によって、気泡が通過可能な多孔質材料から形成されている。すなわち、インク吸引力によってメニスカスが破壊する毛管引力となる孔サイズの多孔質材料から形成されている。この第１のフィルタ１１は、例えば、不織布やメッシュフィルタ等から形成されている。
【００３２】
これに対して、第２のフィルタ１２は、インクポンプが吸引されている場合を除くインク吸引力がインク取出し孔に作用した場合、インクを通すが気泡が通過することのないように第１のフィルタ１１より孔径の小さい多孔質材料から形成されている。この第２のフィルタ１２は、インクに混入している異物を捕捉可能な孔サイズのものである。この第２のフィルタ１２も不織布やメッシュフィルタ等から形成することができる。
【００３３】
ここで、インク吸引力とは、インク供給対象のインクジェットヘッド（図示せず）でのインク吐出圧力によりインク取出し孔７に作用するインク吸引力もしくはインクポンプの吸引力によるものである。
【００３４】
次に、本例の副インク室３０には、インクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１のインクエンドを光学的に検出するための被検出部が配置されている。本例の被検出部は、インクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否かを検出するために用いる直角プリズム５１と、副インク室３０に溜まっているインク残量が所定量を下回ったことを光学的に検出するために用いる直角プリズム５２と、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０に進入した気泡を、直角プリズム５２の反射面背面（インク界面）に導くためのインク流路６０とを備えている。
【００３５】
図３、図４、図５および図６を参照して説明すると、容器本体２の側板部分５３の下端部分には、横長の矩形板５４が溶着固定されており、この矩形板５４の内側面には直角プリズム５１および５２が一定の間隔で一体形成されている。これら直角プリズム５１、５２はそれぞれ直交する一対の反射面５１ａ、５１ｂおよび５２ａ、５２ｂを備えている。
【００３６】
一方の直角プリズム５１は、一定隙間の空気層５５を介して容器本体の側板部分５３に対峙している。すなわち、側板部分５３には直角プリズム５１に対応した形状の凹部５６が形成されており、これにより各反射面５１ａ、５１ｂは一定隙間の空気層５５を介して主インク室５の側板部分５３に対峙している。これに対して、他方の直角プリズム５２は、副インク室３０を区画形成している筒状枠２２に開けた開口部２２ｂから直接に副インク室３０の内部に露出しており、各反射面５２ａ、５２ｂの背面がインク界面となっている。
【００３７】
副インク室３０の内部には、当該副インク室３０を第１のフィルタ１１の側の上側部分と、第２のフィルタ１２の側の下側部分とに仕切っている仕切り板６１が配置され、この仕切り板６１によってインク流路６０が形成されている。この仕切り板６１は副インク室３０の内部において、直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに対応する高さ位置に配置され、当該副インク室３０を上下に二分しており、この仕切り板６１と第１のフィルタ１１の間に、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０の上側部分に進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂの背面側に導くインク流路部分６３が形成されている。
【００３８】
また、仕切り板６１には、直角プリズム５２の各反射面５２ａ、５２ｂに対して一定の間隔で対峙している一対の対向面６１ａ、６１ｂが形成されており、これら各反射面５２ａ、５２ｂの背面と対向面６１ａ、６１ｂとによって、インク流路部分６３に連続したインク流路部分６４が形成されている。従って、副インク室３０のインク液面が当該直角プリズム５２の取り付け位置よりも上側にある場合には、各反射面５２ａ、５２ｂはインクに接しているので、反射面として機能しない。しかるに、インク液面が下方に下がると、各反射面５２ａ、５２ｂは本来の反射面として機能する。
【００３９】
このように、副インク室３０の内部に形成されているインク流路６０はインク流路部分６３とインク流路部分６４から構成されている。また、本例では、直角プリズム５２の各反射面５２ａ、５２ｂの背面がインク界面となっているインク流路部分６４の幅は、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０に進入した空気により形成される気泡の直径よりも狭い寸法とされている。
【００４０】
ここで、図６に示すように、インクタンク１が装着されるインクジェットプリンタ(図示せず)の側には、反射型の光学式センサ５７、５８が取り付けられている。これらの光学式センサ５７、５８は、発光素子５７ａ、５８ａと受光素子５７ｂ、５８ｂを備えている。光学式センサ５７は、その発光素子５７ａからの射出光を反射面５１ａに対して４５度の角度で入射させ、この反射面５１ａおよび反射面５１ｂで反射された戻り光を受光素子５７ｂで受光できるように、その位置が設定されている。同様に、光学式センサ５８も、その発光素子５８ａから射出光を反射面５２ａに４５度の角度で入射させ、この反射面５２ａおよび反射面５２ｂで反射された戻り光を受光素子５８ｂで受光できるように、その位置が設定されている。
【００４１】
（検出動作）
本例のインクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１のインクエンド検出は、次のように行われる。
【００４２】
インクタンク１をインクジェットプリンタのタンク装着部に装着すると、図４（ｂ）に示すように、インクジェットプリンタの側に配置されているインク供給針６５の先端部分が、インクタンク１のインク取出し孔７に装着したゴムパッキン８の貫通孔８ａを貫通して、インク通路２７内に位置している弁９を押し上げた状態になる。
【００４３】
この結果、インク取出し孔７が開いた状態になるので、インクタンク１の主インク室５内のフォーム６に吸収保持されているインクが、第１のフィルタ１１、インク室３０を介してインク通路２７に流れ込み、インク供給針６５を通って、インクジェットプリンタ側のインクジェットヘッドに供給可能となる。このようなインク供給機構は公知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００４４】
インクタンク１がこのように装着されると、その側面に形成されている直角プリズム５１がインクジェットプリンタ側の光学式センサ５７に対峙した状態になる。従って、光学式センサ５７からの射出光は、直角プリズム５１の反射面５１ａ、５１ｂで反射されて当該光学式センサ５７によって受光され、これによって、インクタンク１が装着されたことが検出される。
【００４５】
次に、インクジェットヘッドが駆動されてインク吐出が行われると、インク吐出圧力によってインク取出し孔７にはインク吸引力が作用して、インクジェットヘッドに向けてインクが供給される。インクが供給されてフォーム６に保持されているインクが減少すると、それに伴って、大気連通口１３を介して空気が主インク室５内に入り込む。図４（ａ）において二点鎖線で示すように、インクの消費に伴ってフォーム６に含浸されているインクが徐々に減少し、それに代って気泡がフォーム６内に入り込む。フォーム６内のインク残量が少なくなると、第１のフィルタ１１を通って気泡が副インク室３０内に入り込む。ここで、この副インク室３０とインク取出し孔７の側の間を仕切っている第２のフィルタ１２は気泡を通さない。よって、副インク室３０の内部に気泡が徐々に溜まっていく。
【００４６】
さらにインク残量が少なくなると、主インク室５および副インク室３０に溜まっているインクの液面が徐々に下がり、副インク室３０内に露出している直角プリズム５２の一対のプリズム反射面５２ａ、５２ｂが徐々にインク液面から露出する。この結果、一対の反射面５２ａ、５２ｂは反射面として機能し始める。インク室３０のインク液面が予め定めた液面位置（例えば、図５に示す位置Ｌ）を下回ると、光学式センサ５８の受光素子５８ｂの受光量が予め定めた受光量を超える。この受光素子５８ｂの受光量の増加に基づき、インクカートリッジ１のインクが無くなったこと（インクエンド）が検出される。
【００４７】
副インク室３０の容積を充分に小さくしておけば、ここのインク残量が僅かになった時点でインクエンドが検出されるので、インク残量が極力少ない状態でインクエンドを検出でき、インクの無駄を抑制できる。
【００４８】
ここで、第１のフィルタ１１を介して主インク室５から副インク室３０に進入した気泡は、インクと共に仕切り板６１によって規定されるインク流路部分６３に沿ってプリズム反射面５２ａ、５２ｂに向けて案内される。そして、プリズム反射面５２ａ、５２ｂの背面と対向面６１ａ、６１ｂとによって形成されている狭い幅のインク流路部分６４を通過して、仕切り板６１の下側部分に到る。
【００４９】
インク流路部分６４の幅は、第１のフィルタ１１を介して副インク室内に進入した空気により形成される気泡の直径よりも狭い寸法とされているので、当該インク流路部分６４を通過する気泡は押し潰されながら流れ、その側面を規定しているプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられながら移動する。インク残量が減少して副インク室３０内のインク液面が、当該インク流路部分６４の上端位置から徐々に低下し始めると、このインク流路部分６４の上端近傍には徐々に気泡が溜まり始める。
【００５０】
その後、インク流路部分６３によって副インク室３０に進入した気泡はプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれる。従って、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって規定されているインク流路部分６４においては、インク残量の減少に伴ってインクと気泡とが入れ替わるので、当該インク流路部分６４ではインク残量の減少に正確に対応してインク液面が低下する。従って、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによってインクエンドを正確に検出できる。
【００５１】
また、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって規定されているインク流路部分６４の幅は、ここを通過する気泡の直径よりも狭い寸法とされているので、このインク流路部分６４においてインクと入れ替わった気泡は押し潰された状態になり、プリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられ、面接触状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われてしまい、プリズム反射面５２ａ、５２ｂが反射面として機能しないという弊害を確実に防止できる。よって、インクエンド検出を確実に行うことができる。
【００５２】
なお、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって検出されるインクエンドを、ニアエンドとみなして、次のように処理すると、更にインクの無駄を無くすことができる。すなわち、光学式センサ５８によってインクのニアエンドを検出した後に、以降使用されるインク量をカウントし、その値がインク室３０に溜まっているインク量に相当する量に達したときにリアルエンドを確定すれば、インク残量が実質的に無くなる時点までインクを使用可能である。
【００５３】
（実施例の効果）
以上説明したように、本例のインクタンク１では、主インク室５とインク取出し孔７の間に小さな容積の副インク室３０を形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０からインク取出し孔７の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室３０のインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能としている。
【００５４】
従って、インクタンク１からのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンク１のインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【００５５】
また、本例では、副インク室３０の内部にインク流路部分６３、６４からなるインク流路６０を形成し、主インク室５から副インク室３０に進入したインクおよび気泡をインク流路部分６３によって直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに導き、さらに、当該反射面５２ａ、５２ｂによって規定されるインク流路部分６４を経由させるようにしている。
【００５６】
従って、副インク室３０に進入した気泡は確実にプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれるので、当該プリズム反射面のインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確に検出可能である。
【００５７】
また、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって形成されているインク流路部分６４の幅は、副インク室３０内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法とされている。従って、当該インク流路部分６４に進入した気泡は押し潰されて、面接触状態でプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられた状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００５８】
一方、本例では、副インク室３０の内部にインク取出し孔７に通ずるインク通路２７を突出させることにより、これらが形成されているインクエンド検出のための構成部分をコンパクトにしてあるので、インクタンクの設置スペースの増加を抑制できるという利点がある。また、このインク通路２７にインク取出し孔７を封鎖している弁９およびコイルばね１０などを配置してあるので、当該インク取出し部分もコンパクトに構成できる。
【００５９】
［実施例２］
次に、図７および図８には、本発明を適用した実施例２に係るインクタンクの主要部分を示す断面図である。本例のインクタンク１Ａの基本的な構成は実施例１のインクタンク１と同一であり、副インク室およびインク取出し孔の構成のみが異なっている。従って、図７、８においては対応する部分には同一の符号を付し、以下においては、相違している部分についてのみ説明する。
【００６０】
まず、図７および図８は、それぞれ、実施例１を示す図５、６に対応する部分でインクタンクを切断した場合の断面図である。これらの図を参照して、インクタンク１Ａにおけるインク取出し孔７Ａと主インク室５間に形成されているインク通路部分の構造を説明する。容器本体２の底板部分２１には、矩形断面の筒状枠２２が当該底板部分２１を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠２２における主インク室５内に垂直に起立している上側筒状枠部分２３の上端には長方形の連通口２５が形成されている。この連通口２５は長方形の第１のフィルタ１１によって封鎖されている。
【００６１】
この筒状枠２２の容器底板部分２１から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分２４の下端開口は、これに一体形成されている枠底板部分２４ａによって封鎖されており、当該枠底板部分２４ａの略中央からは、全体として円筒状の突出部分２６Ａが上方に垂直に延びる状態で一体形成されている。この突出部分２６Ａの中心孔はインク取り出し孔７Ａに連通したインク通路２７とされており、ここにゴムパッキン８、弁９およびコイルばね１０が装着されており、当該コイルばね１０のばね受け２８が突出部分２６Ａの内周面に一体形成されている。
【００６２】
この突出部分２６Ａは、上記の第１のフィルタ１１よりも所定距離だけ下の位置までに延びており、その上端に形成されている円形の連通口２９は第２のフィルタ１２によって封鎖されている。従って、本例のインクタンク１Ａでは、主インク室５とインク取出し孔７Ａの間に副インク室３０Ａが区画形成されている。
【００６３】
次に、本例の副インク室３０Ａには、インク吸い上げ用のコップ状キャップ３１が配置されている。このコップ状キャップ３１によって、副インク室３０Ａの底に溜まっているインクを上方に位置している第２のフィルタ１２が取り付けられている連通口２９まで吸い上げるようにしている。
【００６４】
このコップ状キャップ３１は、円筒状胴部３２と、この上端開口を封鎖している天板部分３３とを備えており、その下端開口３４の円形端面３５には、所定角度間隔で形成された複数の突起が垂直に突出している。本例では９０度間隔で同一高さの４個の突起３６が形成されている。円筒状胴部３２の内周面は、その下端側内周面部分３７と、この上側に連続して僅かに内側にせり出したテーパ付き内周面部分３８と、この上側に連続している小径の上端側内周面部分３９を備えている。
【００６５】
この形状のコップ状キャップ３１は、副インク室３０Ａの中に形成されている円筒状の突出部分２６に対して上側からキャッピングした状態で取り付けられている。突出部分２６の外周面は、下端側部分が僅かに大きな大径外周面部分４１とされ、この上端側部分が小径外周面部分４２とされ、これらの間には環状段面４３が形成されている。図８に示すように、小径外周面部分４２には、所定の角度間隔で外方に突出したリブ４４が形成されている。本例では９０度間隔で４本のリブ４４が形成されており、これらのリブ４４の突出量は同一であり、上下方向に所定の長さとされている。また、これらのリブ４４の突出量は、これらがコップ状キャップ３１の上端側外周面部分３９にちょうど嵌り込むように設定されている。
【００６６】
コップ状キャップ３１を突出部分２６Ａにキャッピングすると、４本のリブ４４によってコップ状キャップ３１が位置決めされ、コップ状キャップ３１の内周面と突出部分２６の外周面の間には４本のインク吸い上げ用の円弧状断面の隙間４５が形成される。また、コップ状キャップ３１における下端の円形端面３５に形成した突起３６の下面から天板部分３３の裏面までの高さ寸法は、突出部分２６の高さ寸法よりも所定量だけ大きく設定されている。従って、キャッピング状態では、突出部分２６の上端に取り付けた第２のフィルタ１２とコップ状キャップ３１の天板部分３３の裏面の間には、所定間隔のインク通路用の隙間４６が形成され、この隙間４６が隙間４５に連通している。さらには、キャッピング状態においては、コップ状キャップ３１の下端に形成された４個の突起３６の間には、一定幅の４本の円弧状断面の隙間４７が形成される。この円弧状断面の隙間４７は上記の円弧状断面の隙間４５に連通している。
【００６７】
ここで、隙間４５、４６、４７を適切な幅に設定しておくことにより、隙間４７から隙間４５を通ってインクが吸い上げられて、隙間４６を通って第２のフィルタ１２を経由して突出部分上端の連通口２９に到るインク吸い上げ用通路を形成することができる。このようにすると、副インク室３０Ａに溜まっているインク量が減って、その液面が第２のフィルタ１２よりも低くなった場合においても、副インク室内のインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げて、インク通路２７からインク取出し孔７Ａに供給することができる。
【００６８】
また、本例では、コップ状キャップ３１の外周面３２ａが副インク室３０Ａを形成している筒状枠２２の内側側面２２ａから所定幅だけ離間した状態となるようにしてある。コップ状キャップ３１の外周面３２ａが筒状枠２２の内側側面２２ａに接触すると、インク室内部が接触位置を境として左右に分断されてしまい、インク室内に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができなくなるおそれがある。本例では、コップ状キャップ３１によってインク室に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができる。
【００６９】
次に、副インク室３０Ａには、当該インクタンク１Ａがインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１Ａのインクエンドを光学的に検出するための被検出部が配置されている。この被検出部は、インクタンク１Ａがインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否かを光学的に検出するために用いる直角プリズム５１と、副インク室３０Ａに溜まっているインク残量が所定量を下回ったことを光学的に検出するために用いる直角プリズム５２と、副インク室３０Ａに進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面位置を経由させるためのインク流路部分７０とを備えている。
【００７０】
直角プリズム５１、５２は実施例１の場合と同一であるが、インク流路７０は、全体としてＬ型に折れ曲がった仕切り板７１によって形成されている。この仕切り板７１は、第１のフィルタ１１に対して一定の間隔で平行に延びている平板部分７２と、この平板部分７２における直角プリズム５２の側の端から直角に折れ曲がっている折り曲げ部分７３とを備えている。平板部分７２によって副インク室３０Ａの内部は二分され、当該平板部分７２と第１のフィルタ１１の間には一定の幅のインク流路部分７４が形成されている。
【００７１】
また、仕切り板７１の折り曲げ部分７３の下半部分は、直角プリズム５２の一対の反射面５２ａ、５２ｂの背面に対して一定の間隔で対峙している一対の対向面７３ａ、７３ｂを備えている。これら一対の反射面５２ａ、５２ｂと一対の対向面７３ａ、７３ｂとによって、インク流路部分７４に連続している狭い幅のインク流路部分７５が形成されており、これらインク流路部分７４、７５によってインク流路７０が構成されている。
【００７２】
ここで、インク流路部分７５の間隔は、インク流路部分７４よりも狭く、しかも、副インク室３０Ａ内に形成される気泡の直径よりも小さな寸法に設定されている。従って、このインク流路部分７５内に進入した気泡は、押し潰されて、当該インク流路部分７５を形成しているプリズム反射面５２ａ、５２ｂに面接触状態となるように押し付けられた状態が形成される。
【００７３】
このように構成した本例のインクタンク１Ａにおいても実施例１のインクタンク１と同様の作用効果を備えている。すなわち、主インク室５とインク取出し孔７Ａの間に小さな容積の副インク室３０Ａを形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０Ａからインク取出し孔７Ａの側には気泡が流出しないようにしてある。よって、当該副インク室３０Ａのインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能である。
【００７４】
また、本例では、副インク室３０Ａの内部に仕切り板７１を配置して、主インク室５から副インク室３０Ａに進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに導き、当該反射面５２ａ、５２ｂによって規定されるインク流路部分７５を経由させるようにしている。
【００７５】
従って、副インク室３０Ａに進入した気泡は確実にプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれるので、当該プリズム反射面のインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確かつ確実に検出可能である。
【００７６】
さらに、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって形成されているインク流路部分７５の間隔は、副インク室３０Ａ内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法とされている。従って、当該インク流路部分７５に進入した気泡は押し潰されて、面接触状態でプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられた状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００７７】
さらにまた、本例では、副インク室３０Ａの内部にインク取出し孔７に通ずるインク通路２７を突出させることにより、これらが形成されているインクエンド検出のための構成部分をコンパクトにしてあるので、インクタンクの設置スペースの増加を抑制できるという利点がある。また、このインク通路２７にインク取出し孔７を封鎖している弁９およびコイルばね１０などを配置してあるので、当該インク取出し部分もコンパクトに構成できる。
【００７８】
これに加えて、本例では、コップ状キャップ３１を用いて、副インク室３０Ａの底部分に溜まっているインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げるためのインク吸い上げ機構が形成されている。従って、光学式センサ５８によるインクのニアエンド検出からインク使用量をカウントしてリアルエンド検出を行う場合、副インク室３０Ａに溜まっているインクが実質的に全て吸い上げられてインク取出し孔７からインクジェットヘッドに供給されるので、副インク室３０Ａにインクが実質的に無くなった時点でインクのリアルエンドを検出可能となり、当該リアルエンド検出の検出精度を高めることができる。
【００７９】
なお本例では、第２のフィルタ１２を具備した構成になっているが、コップ状キャップ３１を用いる場合には、第２のフィルタ１２を省略することも可能である。
【００８０】
（その他の実施の形態）
上記の実施例１、２では、直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂと、仕切り板対向面６１ａ、６１ｂあるいは７４ａ、７４ｂとの間に、一定幅の狭いインク流路部分６４あるいは７５を形成している。このインク流路部分を次のように形成することもできる。
【００８１】
実施例２の構成の場合を例に挙げて説明すると、まず、図９に示すように、直角プリズム５２の一対の反射面５２ａ、５２ｂの背面側に形成されているインク流路部分７５は全体として一定の間隔とされている。しかし、反射面５２ａにおける検出光Ｌ１の入射位置８１を包含する所定幅の部分７５ａと、他方の反射面５２ｂにおける検出光Ｌ１の反射位置８２を包含する所定幅の部分７５ｂは、これら以外の部分よりも広い間隔のインク流路部分とされている。
【００８２】
検出光Ｌ１の入射および反射位置に対応するインク流路部分の間隔を広くしておくと、気泡がこれらの部分７５ａ、７５ｂを通過しやすい。よって、気泡が確実に、検出光Ｌ１の入射位置および反射位置に対応するインク流路部分７５ａ、７５ｂを通過するので、インクエンドを正確に検出できる。
【００８３】
次に、図１０に示す例では、インク流路部分７５を、検出光Ｌ１の入射位置８１および反射位置８２を包含する所定幅の部分７５ａ、７５ｂにのみ形成したものである。このようにしても、気泡が確実に、検出光Ｌ１の入射位置および反射位置に対応するインク流路部分７５ａ、７５ｂを通過するので、インクエンドを正確に検出できる。
【００８４】
なお、インク流路部分７５の部分をより簡単な構造とするためには、図１１に示すように、検出光Ｌ１の入射位置８１を包含する所定幅の部分７５ａにのみインク流路部分７５を形成するようにしてもよい。この代わりに、検出光Ｌ１の反射位置８２を包含する所定幅の部分にのみインク流路部分７５を形成するようにしてもよい。この構成によってもインクエンド検出を確実かつ精度良く行うことができる。
【００８５】
さらにまた、本実施の形態では、仕切り板６１、７１を容器本体２に一体に設けた例を挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、別部品であっても構わないものであり、例えば、図１２に示すように、仕切り板７１Ａは、コップ状キャップ３１Ａと一体に形成されていても構わない。図１２の場合、コップ状キャップ３１Ａの天板部分３２Ａを、幅の狭いインク流路を形成するプリズム反射面と対向する部分を除いて筒状枠２２に内接するように広くして、この部分に仕切り板７１Ａを一体形成してある。この場合、容器本体２が簡略な形状となることから、容易に成形し易い等の効果がある。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクタンクでは、インクが吸収保持されたフォームが収容されている主インク室と、インクをインクジェットプリンタの側に供給するためのインク取出し孔７との間に、小さな容積の副インク室３０を形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０からインク取出し孔７の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室３０のインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能としている。
【００８７】
従って、インクタンク１からのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンク１のインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【００８８】
また、本発明では、副インク室の内部にインク流路を形成し、主インク室から副インク室に進入したインクおよび気泡をインクエンド検出用の直角プリズム反射面などの反射面の背面側に導くようにしている。従って、副インク室に進入した気泡を確実に反射面に導くことができるので、当該反射面の背面によって規定されているインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確かつ確実に検出可能である。
【００８９】
さらに、本発明では、反射面によって形成されているインク流路部分の幅を、副インク室内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法に設定するなどの構成を採用することにより、当該インク流路部分に進入した気泡を押し潰して、面接触状態で反射面に押し付けるようにしている。この結果、インク液面が低下したにも拘わらず、気泡間に保持されているインクによって反射面が覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００９０】
従って、本発明によるインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタにおいては、インクタンクのインクエンドを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明を適用した実施例１に係るフォーム式のインクタンクを示す平面図および正面図である。
【図２】図１のインクタンクを底面側から見た場合の斜視図である。
【図３】図１のインクタンクの分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図であり、（ｂ）はインク供給針が差し込まれた状態を示す部分断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図７】本発明を適用した実施例２に係るインクタンクを示す図であり、当該インクタンクを図１に示すＶ−Ｖ線に対応する位置で切断した部分の断面図である。
【図８】本発明を適用した実施例２に係るインクタンクを示す図であり、当該インクタンクを図１に示すＶＩ−ＶＩ線に対応する位置で切断した部分を示す断面図である。
【図９】図８に示すインク流路部分の別の例を示す断面図である。
【図１０】図８に示すインク流路部分の更に別の例を示す断面図である。
【図１１】図８に示すインク流路部分の更に別の例を示す断面図である。
【図１２】図７の仕切り板とコップ状キャップを一体に形成した例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ インクタンク
２ 容器本体
３ 容器本体の上側開口
４ 容器蓋
５ 主インク室
６ フォーム
７、７Ａ インク取出し孔
８ ゴムパッキン
９ 弁
１０ コイルばね
１１ 第１のフィルタ
１２ 第２のフィルタ
１３ 大気連通孔
２１ 容器本体の底板部分
２７ インク通路
３０、３０Ａ 副インク室
３１ コップ状キャップ
３２ 胴部
３３ 天板部分
３６ 突起
４４ リブ
４５ インク吸い上げ用の隙間
４６ 連通部
４７ 隙間
５１、５２ プリズム
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ 反射面
５７、５８ 光学式センサ
５７ａ、５８ａ 発光素子
５７ｂ、５８ｂ 受光素子
６０ インク流路
６１ 仕切り板
６１ａ、６１ｂ 対向面
６３、６４ インク流路部分
６５ インク供給針
７０ インク流路
７１ 仕切り板
７３ａ、７３ｂ 対向面
７４、７５ インク流路部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吸収保持したフォームを備えたインクタンクに関し、特に、インクが実質的に無くなった状態を精度良く検出可能な被検出部を備えたインクタンク、および当該インクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクタンクとしてはフォーム式のインクタンクが知られている。このフォーム式のインクタンクは、インクを吸収保持したフォームが収納されているフォーム収納部と、このフォーム収納部に連通したインク取出し孔と、フォーム収納部を大気開放している大気連通口とを有している。インク取出し孔から、インクジェットヘッドの吐出圧力によってインクを吸引すると、吸引したインク量に対応する空気が大気連通口からフォーム収納部に流入するようになっている。
【０００３】
ここで、フォーム式のインクタンクの場合におけるインクの有無の検出は、インクジェットヘッドから吐出されるインクドット数や、インクジェットヘッドからインクを吸引するインクポンプのインク吸引量等に基づき、使用されたインク量をカウントし、このカウント結果に基づき行っている。
【０００４】
なお、一般に、インクタンク内のインクが殆ど無くなった状態を「リアルエンド」と呼び、インクタンク内のインクの残量が一定量よりも少なくなった状態を「ニアエンド」と呼んでいるが、本明細書で用いる「インクエンド」とは、特に断りのない限り両者を含むものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク使用量等をカウントしてインクエンドを検出するインクエンド検出方法は次のような問題点がある。インクジェットヘッドのインク吐出量、およびインクポンプによるインク吸引量にはばらつきがあるので、これらに基づきカウントされたインク使用量は、実際のインク使用量に比べて大きくばらつく。このために、インクエンドを確定するためには大きなマージンを設ける必要がある。この結果、インクエンドが検出された時点において、多量のインクが残っている場合があり、インクが無駄になることが多い。
【０００６】
そこで、インクが無くなると本来の反射面に戻るプリズム反射面を利用した光学式の検出システムを用いて、インクエンドを直接的に検出することが考えられる。プリズム反射面を利用した検出システムは、例えば特開平１０−３２３９９３号公報に開示されている。
【０００７】
しかしながら、フォーム式のインクタンクの場合には、インクがフォームに吸収保持されているので、上記公開公報に開示されている検出システムをそのまま適用することが不可能である。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、フォーム式のインクタンクにおけるインクエンドを、背面がインク界面となっている反射面を利用して精度良く検出可能な被検出部を有するインクタンク、および当該インクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタを提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクタンクは、
インクが吸収保持されたフォームと、
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室および前記インク取出し孔の間に形成されており、前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、
前記副インク室内のインク残量を光学的に検出可能な被検出部とを有し、
前記被検出部は、背面がインク界面となっている反射面と、前記副インク室に進入した前記気泡の直径より狭い間隔によって前記インクを前記反射面の背面側に導くインク流路とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、主インク室とインク取出し孔の間に副インク室が形成され、主インク室内のインクの残りが少なくなると、インク取出し孔からインクが供給される毎に、主インク室から副インク室に気泡が進入するようになる。主インク室内のインクが無くなると、インクタンクのインク残量は実質的に副インク室に溜まっているインク量のみになる。従って、この副インク室の容積を充分に小さくしておき、当該副インク室内のインク残量に基づきインクタンクのインクエンドを検出すれば、インク残量が実質的に無くなった時点でインクエンドを検出できる。
【００１１】
また、副インク室内に進入したインクは気泡の直径より狭い間隔のインク流路によって反射面の背面側に案内されるので、インク流路の近傍には徐々に気泡が溜まり始め、その後、インク残量の減少に伴ってインク流路内ではインクと気泡とが入れ替わるが、インク流路が気泡の直径より狭い間隔なので、このインク流路に進入した気泡は押し潰された状態で反射面に押し付けられ、面接触状態になる。
すなわち、副インク室内に進入した気泡が反射面の背面側近傍で多数浮遊した状態になると、各気泡間に保持されているインクによって反射面の背面が覆われた状態が形成されてしまう。この状態では、副インク室内が実質的に気泡で覆われてインク無しの状態になっても、反射面の背面が各気泡間に保持されているインクで覆われているので、当該反射面がインク界面のままであり、反射面として機能しない。この結果、副インク室内にインクが無くなりインクエンド状態になっても、それを検出できない。しかしながら、本発明では、反射面の背面側のインク流路部分を通過する気泡は押しつぶされた状態で通過するので、反射面の背面に強く押し付けられ、面接触状態になる。このために、インク界面となっている反射面は非反射状態から反射状態に切り換わり、気泡間に保持されているインクによって光反射面の背面が覆われてしまうという弊害を回避でき、確実にインクエンドを検出できる。
【００１２】
ここで、反射面の背面をインク界面とするためには、当該反射面の背面と、この背面に対して所定の間隔で対峙している対向面とによって、前記インク流路の一部を形成すればよい。
【００１５】
ここで、前記反射面の背面と前記対向面の間隔を、前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分と、前記反射面における検出光の反射位置を包含する所定幅の部分とが、これら以外の部分よりも広くなるように、設定することができる。この構成によれば、検出光の入射位置および反射位置の部分を経由する経路に沿って気泡を確実に通過させることができる。よって、インクエンドを確実に検出できる。
【００１６】
また、前記反射面の背面と前記対向面とによって形成されている前記インク流路の部分を、前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分、および／または前記反射面における検出光の反射位置を包含する所定幅の部分にのみ形成してもよい。この構成によっても確実にインクエンドを検出できると共に、インクエンドの被検出部の構造を簡単にすることができる。
【００１７】
次に、反射面としては直交する一対のプリズム反射面とすることができる。
【００１８】
一方、本発明によるインクタンクは、前記主インク室および前記副インク室を連通している主インク室側連通口と、この主インク室側連通口に取り付けられている第１のフィルタとを有し、この第１のフィルタを、気泡が通過可能な多孔質材料から形成したものとすることができる。
【００１９】
また、前記副インク室および前記インク取出し孔を連通している取出し孔側連通口と、この取出し孔側連通口に取り付けられている第２のフィルタとを有し、この第２のフィルタを、前記第１のフィルタより孔径が小さい多孔質材料から形成したものとすれば、副インク室に進入した気泡がインク取出し孔からインクジェトヘッド側に進入することを防止できる。
【００２０】
次に、本発明は、上記構成のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタであって、前記インクタンクの被検出部を検出する検出部を備えていることを特徴としている。本発明のインクジェットプリンタによれば、インクタンクのインクエンドを確実に検出することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクタンクの実施例を説明する。なお、以下の実施例はインクジェットプリンタのタンク装着部に対して着脱可能に装着されるインクタンクに対して本発明を適用した例である。しかし、本発明は、インクジェットプリンタに予め配置されたインクタンクに対しても同様に適用可能である。
【００２２】
［実施例１］
（全体構成）
図１（ａ）および（ｂ）は本発明を適用した実施例１に係るフォーム式のインクタンクを示す平面図および正面図であり、図２は当該インクタンクを底面側から見た場合の斜視図であり、図３は当該インクタンクの分解斜視図である。
【００２３】
本例のインクタンク１は、インクジェットプリンタ（図示せず）に形成されているタンク装着部（図示せず）に対して着脱可能に装着して使用される。このインクタンク１は、上側が開口した直方体の容器本体２と、この上側開口３を封鎖している容器蓋４とを有し、これらの内部に主インク室５が形成され、ここに、インクが吸収保持された全体として直方体形状のフォーム６が収納されている。
【００２４】
容器本体２の底面にはインク取出し孔７が形成されており、このインク取出し孔７には円盤状のゴムパッキン８が装着されており、その中心に開けた貫通孔８ａがインク取出し口とされている。インク取出し孔７におけるゴムパッキン８よりも奥の部分には、インク取出し口８ａを封鎖可能な弁９が配置されており、この弁９は常にコイルばね１０によってゴムパッキン８に押し付けられ、インク取出し口８ａを封鎖している。
【００２５】
主インク室５は、第１のフィルタ１１および第２のフィルタ１２によって区画されている副インク室３０を介してインク取出し孔７に連通している。また、容器蓋４に形成された大気連通孔１３を介して大気開放されている。従って、主インク室５に装着したフォーム６に吸収保持されているインクが、インク取出し孔７を介して吸引されると、吸引されたインクに対応する分の空気が、大気連通口１３から主インク室５に入り込む。
【００２６】
なお、容器蓋４の大気連通孔１３は、容器蓋表面に刻まれた屈曲状の溝１３ａに繋がっており、この溝１３ａの端１３ｂは容器蓋４の縁端近傍まで延びている。インクタンク１の出荷時には、容器蓋４の大気連通孔１３および溝１３ａが形成されている部分はシール１４が貼り付けられており、使用時には、当該シール１４の切り取り線１４ａに沿って当該シール１４の一部１４ｂを剥がすことにより、溝１３ａの端１３ｂが露出し、大気連通孔１３が大気開放状態になる。
【００２７】
また、容器底面のインク取出し孔７の部分もシール１５が貼り付けられており、インクタンク１をインクジェットプリンタのタンク装着部に装着するとタンク装着部に取り付けられているインク供給針（図４（ｂ）参照）がシール１５を破って当該インク取出し口８ａに差し込まれて、当該インクタンク１が装着状態になる。
【００２８】
次に、図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した部分のインクタンク１の断面図およびその部分拡大断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線で切断した部分のインクタンク１の断面図であり、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した部分のインクタンク１の断面図である。
【００２９】
これらの図に示すように、インク取出し孔７と主インク室５の間には副インク室３０が形成されている。すなわち、容器本体２の底板部分２１には、矩形断面の筒状枠２２が当該底板部分２１を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠２２における主インク室５内に垂直に起立している上側筒状枠部分２３の上端には長方形の連通口２５（主インク室側連通口）が形成されている。この連通口２５は長方形の第１のフィルタ１１によって封鎖されている。
【００３０】
筒状枠２２の容器底板部分２１から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分２４の下端開口は、これに一体形成されている枠底板部分２４ａによって封鎖されており、当該枠底板部分２４ａの略中央からは、全体として円筒状の突出部分２６が上下方向に垂直に延びる状態で一体形成されている。この突出部分２６の中心孔はインク取出し孔７に連通したインク通路２７とされており、ここにゴムパッキン８、弁９およびコイルばね１０が装着されており、当該コイルばね１０のばね受け２８が突出部分２６の内周面に一体形成されている。この突出部分２６の上端に形成されている円形の連通口２９（取出し孔側連通口）は第２のフィルタ１２によって封鎖されている。
【００３１】
本例の第１のフィルタ１１は、インクを通すと共に、インク取出し孔７に作用するインク吸引力によって、気泡が通過可能な多孔質材料から形成されている。すなわち、インク吸引力によってメニスカスが破壊する毛管引力となる孔サイズの多孔質材料から形成されている。この第１のフィルタ１１は、例えば、不織布やメッシュフィルタ等から形成されている。
【００３２】
これに対して、第２のフィルタ１２は、インクポンプが吸引されている場合を除くインク吸引力がインク取出し孔に作用した場合、インクを通すが気泡が通過することのないように第１のフィルタ１１より孔径の小さい多孔質材料から形成されている。この第２のフィルタ１２は、インクに混入している異物を捕捉可能な孔サイズのものである。この第２のフィルタ１２も不織布やメッシュフィルタ等から形成することができる。
【００３３】
ここで、インク吸引力とは、インク供給対象のインクジェットヘッド（図示せず）でのインク吐出圧力によりインク取出し孔７に作用するインク吸引力もしくはインクポンプの吸引力によるものである。
【００３４】
次に、本例の副インク室３０には、インクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１のインクエンドを光学的に検出するための被検出部が配置されている。本例の被検出部は、インクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否かを検出するために用いる直角プリズム５１と、副インク室３０に溜まっているインク残量が所定量を下回ったことを光学的に検出するために用いる直角プリズム５２と、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０に進入した気泡を、直角プリズム５２の反射面背面（インク界面）に導くためのインク流路６０とを備えている。
【００３５】
図３、図４、図５および図６を参照して説明すると、容器本体２の側板部分５３の下端部分には、横長の矩形板５４が溶着固定されており、この矩形板５４の内側面には直角プリズム５１および５２が一定の間隔で一体形成されている。これら直角プリズム５１、５２はそれぞれ直交する一対の反射面５１ａ、５１ｂおよび５２ａ、５２ｂを備えている。
【００３６】
一方の直角プリズム５１は、一定隙間の空気層５５を介して容器本体の側板部分５３に対峙している。すなわち、側板部分５３には直角プリズム５１に対応した形状の凹部５６が形成されており、これにより各反射面５１ａ、５１ｂは一定隙間の空気層５５を介して主インク室５の側板部分５３に対峙している。これに対して、他方の直角プリズム５２は、副インク室３０を区画形成している筒状枠２２に開けた開口部２２ｂから直接に副インク室３０の内部に露出しており、各反射面５２ａ、５２ｂの背面がインク界面となっている。
【００３７】
副インク室３０の内部には、当該副インク室３０を第１のフィルタ１１の側の上側部分と、第２のフィルタ１２の側の下側部分とに仕切っている仕切り板６１が配置され、この仕切り板６１によってインク流路６０が形成されている。この仕切り板６１は副インク室３０の内部において、直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに対応する高さ位置に配置され、当該副インク室３０を上下に二分しており、この仕切り板６１と第１のフィルタ１１の間に、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０の上側部分に進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂの背面側に導くインク流路部分６３が形成されている。
【００３８】
また、仕切り板６１には、直角プリズム５２の各反射面５２ａ、５２ｂに対して一定の間隔で対峙している一対の対向面６１ａ、６１ｂが形成されており、これら各反射面５２ａ、５２ｂの背面と対向面６１ａ、６１ｂとによって、インク流路部分６３に連続したインク流路部分６４が形成されている。従って、副インク室３０のインク液面が当該直角プリズム５２の取り付け位置よりも上側にある場合には、各反射面５２ａ、５２ｂはインクに接しているので、反射面として機能しない。しかるに、インク液面が下方に下がると、各反射面５２ａ、５２ｂは本来の反射面として機能する。
【００３９】
このように、副インク室３０の内部に形成されているインク流路６０はインク流路部分６３とインク流路部分６４から構成されている。また、本例では、直角プリズム５２の各反射面５２ａ、５２ｂの背面がインク界面となっているインク流路部分６４の幅は、第１のフィルタ１１を介して副インク室３０に進入した空気により形成される気泡の直径よりも狭い寸法とされている。
【００４０】
ここで、図６に示すように、インクタンク１が装着されるインクジェットプリンタ(図示せず)の側には、反射型の光学式センサ５７、５８が取り付けられている。これらの光学式センサ５７、５８は、発光素子５７ａ、５８ａと受光素子５７ｂ、５８ｂを備えている。光学式センサ５７は、その発光素子５７ａからの射出光を反射面５１ａに対して４５度の角度で入射させ、この反射面５１ａおよび反射面５１ｂで反射された戻り光を受光素子５７ｂで受光できるように、その位置が設定されている。同様に、光学式センサ５８も、その発光素子５８ａから射出光を反射面５２ａに４５度の角度で入射させ、この反射面５２ａおよび反射面５２ｂで反射された戻り光を受光素子５８ｂで受光できるように、その位置が設定されている。
【００４１】
（検出動作）
本例のインクタンク１がインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１のインクエンド検出は、次のように行われる。
【００４２】
インクタンク１をインクジェットプリンタのタンク装着部に装着すると、図４（ｂ）に示すように、インクジェットプリンタの側に配置されているインク供給針６５の先端部分が、インクタンク１のインク取出し孔７に装着したゴムパッキン８の貫通孔８ａを貫通して、インク通路２７内に位置している弁９を押し上げた状態になる。
【００４３】
この結果、インク取出し孔７が開いた状態になるので、インクタンク１の主インク室５内のフォーム６に吸収保持されているインクが、第１のフィルタ１１、インク室３０を介してインク通路２７に流れ込み、インク供給針６５を通って、インクジェットプリンタ側のインクジェットヘッドに供給可能となる。このようなインク供給機構は公知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００４４】
インクタンク１がこのように装着されると、その側面に形成されている直角プリズム５１がインクジェットプリンタ側の光学式センサ５７に対峙した状態になる。従って、光学式センサ５７からの射出光は、直角プリズム５１の反射面５１ａ、５１ｂで反射されて当該光学式センサ５７によって受光され、これによって、インクタンク１が装着されたことが検出される。
【００４５】
次に、インクジェットヘッドが駆動されてインク吐出が行われると、インク吐出圧力によってインク取出し孔７にはインク吸引力が作用して、インクジェットヘッドに向けてインクが供給される。インクが供給されてフォーム６に保持されているインクが減少すると、それに伴って、大気連通口１３を介して空気が主インク室５内に入り込む。図４（ａ）において二点鎖線で示すように、インクの消費に伴ってフォーム６に含浸されているインクが徐々に減少し、それに代って気泡がフォーム６内に入り込む。フォーム６内のインク残量が少なくなると、第１のフィルタ１１を通って気泡が副インク室３０内に入り込む。ここで、この副インク室３０とインク取出し孔７の側の間を仕切っている第２のフィルタ１２は気泡を通さない。よって、副インク室３０の内部に気泡が徐々に溜まっていく。
【００４６】
さらにインク残量が少なくなると、主インク室５および副インク室３０に溜まっているインクの液面が徐々に下がり、副インク室３０内に露出している直角プリズム５２の一対のプリズム反射面５２ａ、５２ｂが徐々にインク液面から露出する。この結果、一対の反射面５２ａ、５２ｂは反射面として機能し始める。インク室３０のインク液面が予め定めた液面位置（例えば、図５に示す位置Ｌ）を下回ると、光学式センサ５８の受光素子５８ｂの受光量が予め定めた受光量を超える。この受光素子５８ｂの受光量の増加に基づき、インクカートリッジ１のインクが無くなったこと（インクエンド）が検出される。
【００４７】
副インク室３０の容積を充分に小さくしておけば、ここのインク残量が僅かになった時点でインクエンドが検出されるので、インク残量が極力少ない状態でインクエンドを検出でき、インクの無駄を抑制できる。
【００４８】
ここで、第１のフィルタ１１を介して主インク室５から副インク室３０に進入した気泡は、インクと共に仕切り板６１によって規定されるインク流路部分６３に沿ってプリズム反射面５２ａ、５２ｂに向けて案内される。そして、プリズム反射面５２ａ、５２ｂの背面と対向面６１ａ、６１ｂとによって形成されている狭い幅のインク流路部分６４を通過して、仕切り板６１の下側部分に到る。
【００４９】
インク流路部分６４の幅は、第１のフィルタ１１を介して副インク室内に進入した空気により形成される気泡の直径よりも狭い寸法とされているので、当該インク流路部分６４を通過する気泡は押し潰されながら流れ、その側面を規定しているプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられながら移動する。インク残量が減少して副インク室３０内のインク液面が、当該インク流路部分６４の上端位置から徐々に低下し始めると、このインク流路部分６４の上端近傍には徐々に気泡が溜まり始める。
【００５０】
その後、インク流路部分６３によって副インク室３０に進入した気泡はプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれる。従って、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって規定されているインク流路部分６４においては、インク残量の減少に伴ってインクと気泡とが入れ替わるので、当該インク流路部分６４ではインク残量の減少に正確に対応してインク液面が低下する。従って、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによってインクエンドを正確に検出できる。
【００５１】
また、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって規定されているインク流路部分６４の幅は、ここを通過する気泡の直径よりも狭い寸法とされているので、このインク流路部分６４においてインクと入れ替わった気泡は押し潰された状態になり、プリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられ、面接触状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われてしまい、プリズム反射面５２ａ、５２ｂが反射面として機能しないという弊害を確実に防止できる。よって、インクエンド検出を確実に行うことができる。
【００５２】
なお、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって検出されるインクエンドを、ニアエンドとみなして、次のように処理すると、更にインクの無駄を無くすことができる。すなわち、光学式センサ５８によってインクのニアエンドを検出した後に、以降使用されるインク量をカウントし、その値がインク室３０に溜まっているインク量に相当する量に達したときにリアルエンドを確定すれば、インク残量が実質的に無くなる時点までインクを使用可能である。
【００５３】
（実施例の効果）
以上説明したように、本例のインクタンク１では、主インク室５とインク取出し孔７の間に小さな容積の副インク室３０を形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０からインク取出し孔７の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室３０のインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能としている。
【００５４】
従って、インクタンク１からのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンク１のインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【００５５】
また、本例では、副インク室３０の内部にインク流路部分６３、６４からなるインク流路６０を形成し、主インク室５から副インク室３０に進入したインクおよび気泡をインク流路部分６３によって直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに導き、さらに、当該反射面５２ａ、５２ｂによって規定されるインク流路部分６４を経由させるようにしている。
【００５６】
従って、副インク室３０に進入した気泡は確実にプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれるので、当該プリズム反射面のインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確に検出可能である。
【００５７】
また、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって形成されているインク流路部分６４の幅は、副インク室３０内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法とされている。従って、当該インク流路部分６４に進入した気泡は押し潰されて、面接触状態でプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられた状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００５８】
一方、本例では、副インク室３０の内部にインク取出し孔７に通ずるインク通路２７を突出させることにより、これらが形成されているインクエンド検出のための構成部分をコンパクトにしてあるので、インクタンクの設置スペースの増加を抑制できるという利点がある。また、このインク通路２７にインク取出し孔７を封鎖している弁９およびコイルばね１０などを配置してあるので、当該インク取出し部分もコンパクトに構成できる。
【００５９】
［実施例２］
次に、図７および図８には、本発明を適用した実施例２に係るインクタンクの主要部分を示す断面図である。本例のインクタンク１Ａの基本的な構成は実施例１のインクタンク１と同一であり、副インク室およびインク取出し孔の構成のみが異なっている。従って、図７、８においては対応する部分には同一の符号を付し、以下においては、相違している部分についてのみ説明する。
【００６０】
まず、図７および図８は、それぞれ、実施例１を示す図５、６に対応する部分でインクタンクを切断した場合の断面図である。これらの図を参照して、インクタンク１Ａにおけるインク取出し孔７Ａと主インク室５間に形成されているインク通路部分の構造を説明する。容器本体２の底板部分２１には、矩形断面の筒状枠２２が当該底板部分２１を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠２２における主インク室５内に垂直に起立している上側筒状枠部分２３の上端には長方形の連通口２５が形成されている。この連通口２５は長方形の第１のフィルタ１１によって封鎖されている。
【００６１】
この筒状枠２２の容器底板部分２１から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分２４の下端開口は、これに一体形成されている枠底板部分２４ａによって封鎖されており、当該枠底板部分２４ａの略中央からは、全体として円筒状の突出部分２６Ａが上方に垂直に延びる状態で一体形成されている。この突出部分２６Ａの中心孔はインク取り出し孔７Ａに連通したインク通路２７とされており、ここにゴムパッキン８、弁９およびコイルばね１０が装着されており、当該コイルばね１０のばね受け２８が突出部分２６Ａの内周面に一体形成されている。
【００６２】
この突出部分２６Ａは、上記の第１のフィルタ１１よりも所定距離だけ下の位置までに延びており、その上端に形成されている円形の連通口２９は第２のフィルタ１２によって封鎖されている。従って、本例のインクタンク１Ａでは、主インク室５とインク取出し孔７Ａの間に副インク室３０Ａが区画形成されている。
【００６３】
次に、本例の副インク室３０Ａには、インク吸い上げ用のコップ状キャップ３１が配置されている。このコップ状キャップ３１によって、副インク室３０Ａの底に溜まっているインクを上方に位置している第２のフィルタ１２が取り付けられている連通口２９まで吸い上げるようにしている。
【００６４】
このコップ状キャップ３１は、円筒状胴部３２と、この上端開口を封鎖している天板部分３３とを備えており、その下端開口３４の円形端面３５には、所定角度間隔で形成された複数の突起が垂直に突出している。本例では９０度間隔で同一高さの４個の突起３６が形成されている。円筒状胴部３２の内周面は、その下端側内周面部分３７と、この上側に連続して僅かに内側にせり出したテーパ付き内周面部分３８と、この上側に連続している小径の上端側内周面部分３９を備えている。
【００６５】
この形状のコップ状キャップ３１は、副インク室３０Ａの中に形成されている円筒状の突出部分２６に対して上側からキャッピングした状態で取り付けられている。突出部分２６の外周面は、下端側部分が僅かに大きな大径外周面部分４１とされ、この上端側部分が小径外周面部分４２とされ、これらの間には環状段面４３が形成されている。図８に示すように、小径外周面部分４２には、所定の角度間隔で外方に突出したリブ４４が形成されている。本例では９０度間隔で４本のリブ４４が形成されており、これらのリブ４４の突出量は同一であり、上下方向に所定の長さとされている。また、これらのリブ４４の突出量は、これらがコップ状キャップ３１の上端側外周面部分３９にちょうど嵌り込むように設定されている。
【００６６】
コップ状キャップ３１を突出部分２６Ａにキャッピングすると、４本のリブ４４によってコップ状キャップ３１が位置決めされ、コップ状キャップ３１の内周面と突出部分２６の外周面の間には４本のインク吸い上げ用の円弧状断面の隙間４５が形成される。また、コップ状キャップ３１における下端の円形端面３５に形成した突起３６の下面から天板部分３３の裏面までの高さ寸法は、突出部分２６の高さ寸法よりも所定量だけ大きく設定されている。従って、キャッピング状態では、突出部分２６の上端に取り付けた第２のフィルタ１２とコップ状キャップ３１の天板部分３３の裏面の間には、所定間隔のインク通路用の隙間４６が形成され、この隙間４６が隙間４５に連通している。さらには、キャッピング状態においては、コップ状キャップ３１の下端に形成された４個の突起３６の間には、一定幅の４本の円弧状断面の隙間４７が形成される。この円弧状断面の隙間４７は上記の円弧状断面の隙間４５に連通している。
【００６７】
ここで、隙間４５、４６、４７を適切な幅に設定しておくことにより、隙間４７から隙間４５を通ってインクが吸い上げられて、隙間４６を通って第２のフィルタ１２を経由して突出部分上端の連通口２９に到るインク吸い上げ用通路を形成することができる。このようにすると、副インク室３０Ａに溜まっているインク量が減って、その液面が第２のフィルタ１２よりも低くなった場合においても、副インク室内のインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げて、インク通路２７からインク取出し孔７Ａに供給することができる。
【００６８】
また、本例では、コップ状キャップ３１の外周面３２ａが副インク室３０Ａを形成している筒状枠２２の内側側面２２ａから所定幅だけ離間した状態となるようにしてある。コップ状キャップ３１の外周面３２ａが筒状枠２２の内側側面２２ａに接触すると、インク室内部が接触位置を境として左右に分断されてしまい、インク室内に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができなくなるおそれがある。本例では、コップ状キャップ３１によってインク室に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができる。
【００６９】
次に、副インク室３０Ａには、当該インクタンク１Ａがインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否か、およびインクタンク１Ａのインクエンドを光学的に検出するための被検出部が配置されている。この被検出部は、インクタンク１Ａがインクジェットプリンタのタンク装着部に装着されたか否かを光学的に検出するために用いる直角プリズム５１と、副インク室３０Ａに溜まっているインク残量が所定量を下回ったことを光学的に検出するために用いる直角プリズム５２と、副インク室３０Ａに進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面位置を経由させるためのインク流路部分７０とを備えている。
【００７０】
直角プリズム５１、５２は実施例１の場合と同一であるが、インク流路７０は、全体としてＬ型に折れ曲がった仕切り板７１によって形成されている。この仕切り板７１は、第１のフィルタ１１に対して一定の間隔で平行に延びている平板部分７２と、この平板部分７２における直角プリズム５２の側の端から直角に折れ曲がっている折り曲げ部分７３とを備えている。平板部分７２によって副インク室３０Ａの内部は二分され、当該平板部分７２と第１のフィルタ１１の間には一定の幅のインク流路部分７４が形成されている。
【００７１】
また、仕切り板７１の折り曲げ部分７３の下半部分は、直角プリズム５２の一対の反射面５２ａ、５２ｂの背面に対して一定の間隔で対峙している一対の対向面７３ａ、７３ｂを備えている。これら一対の反射面５２ａ、５２ｂと一対の対向面７３ａ、７３ｂとによって、インク流路部分７４に連続している狭い幅のインク流路部分７５が形成されており、これらインク流路部分７４、７５によってインク流路７０が構成されている。
【００７２】
ここで、インク流路部分７５の間隔は、インク流路部分７４よりも狭く、しかも、副インク室３０Ａ内に形成される気泡の直径よりも小さな寸法に設定されている。従って、このインク流路部分７５内に進入した気泡は、押し潰されて、当該インク流路部分７５を形成しているプリズム反射面５２ａ、５２ｂに面接触状態となるように押し付けられた状態が形成される。
【００７３】
このように構成した本例のインクタンク１Ａにおいても実施例１のインクタンク１と同様の作用効果を備えている。すなわち、主インク室５とインク取出し孔７Ａの間に小さな容積の副インク室３０Ａを形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０Ａからインク取出し孔７Ａの側には気泡が流出しないようにしてある。よって、当該副インク室３０Ａのインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能である。
【００７４】
また、本例では、副インク室３０Ａの内部に仕切り板７１を配置して、主インク室５から副インク室３０Ａに進入したインクおよび気泡を直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂに導き、当該反射面５２ａ、５２ｂによって規定されるインク流路部分７５を経由させるようにしている。
【００７５】
従って、副インク室３０Ａに進入した気泡は確実にプリズム反射面５２ａ、５２ｂに導かれるので、当該プリズム反射面のインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確かつ確実に検出可能である。
【００７６】
さらに、プリズム反射面５２ａ、５２ｂによって形成されているインク流路部分７５の間隔は、副インク室３０Ａ内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法とされている。従って、当該インク流路部分７５に進入した気泡は押し潰されて、面接触状態でプリズム反射面５２ａ、５２ｂに押し付けられた状態になる。この結果、インク液面が低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面５２ａ、５２ｂが覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００７７】
さらにまた、本例では、副インク室３０Ａの内部にインク取出し孔７に通ずるインク通路２７を突出させることにより、これらが形成されているインクエンド検出のための構成部分をコンパクトにしてあるので、インクタンクの設置スペースの増加を抑制できるという利点がある。また、このインク通路２７にインク取出し孔７を封鎖している弁９およびコイルばね１０などを配置してあるので、当該インク取出し部分もコンパクトに構成できる。
【００７８】
これに加えて、本例では、コップ状キャップ３１を用いて、副インク室３０Ａの底部分に溜まっているインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げるためのインク吸い上げ機構が形成されている。従って、光学式センサ５８によるインクのニアエンド検出からインク使用量をカウントしてリアルエンド検出を行う場合、副インク室３０Ａに溜まっているインクが実質的に全て吸い上げられてインク取出し孔７からインクジェットヘッドに供給されるので、副インク室３０Ａにインクが実質的に無くなった時点でインクのリアルエンドを検出可能となり、当該リアルエンド検出の検出精度を高めることができる。
【００７９】
なお本例では、第２のフィルタ１２を具備した構成になっているが、コップ状キャップ３１を用いる場合には、第２のフィルタ１２を省略することも可能である。
【００８０】
（その他の実施の形態）
上記の実施例１、２では、直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂと、仕切り板対向面６１ａ、６１ｂあるいは７４ａ、７４ｂとの間に、一定幅の狭いインク流路部分６４あるいは７５を形成している。このインク流路部分を次のように形成することもできる。
【００８１】
実施例２の構成の場合を例に挙げて説明すると、まず、図９に示すように、直角プリズム５２の一対の反射面５２ａ、５２ｂの背面側に形成されているインク流路部分７５は全体として一定の間隔とされている。しかし、反射面５２ａにおける検出光Ｌ１の入射位置８１を包含する所定幅の部分７５ａと、他方の反射面５２ｂにおける検出光Ｌ１の反射位置８２を包含する所定幅の部分７５ｂは、これら以外の部分よりも広い間隔のインク流路部分とされている。
【００８２】
検出光Ｌ１の入射および反射位置に対応するインク流路部分の間隔を広くしておくと、気泡がこれらの部分７５ａ、７５ｂを通過しやすい。よって、気泡が確実に、検出光Ｌ１の入射位置および反射位置に対応するインク流路部分７５ａ、７５ｂを通過するので、インクエンドを正確に検出できる。
【００８３】
次に、図１０に示す例では、インク流路部分７５を、検出光Ｌ１の入射位置８１および反射位置８２を包含する所定幅の部分７５ａ、７５ｂにのみ形成したものである。このようにしても、気泡が確実に、検出光Ｌ１の入射位置および反射位置に対応するインク流路部分７５ａ、７５ｂを通過するので、インクエンドを正確に検出できる。
【００８４】
なお、インク流路部分７５の部分をより簡単な構造とするためには、図１１に示すように、検出光Ｌ１の入射位置８１を包含する所定幅の部分７５ａにのみインク流路部分７５を形成するようにしてもよい。この代わりに、検出光Ｌ１の反射位置８２を包含する所定幅の部分にのみインク流路部分７５を形成するようにしてもよい。この構成によってもインクエンド検出を確実かつ精度良く行うことができる。
【００８５】
さらにまた、本実施の形態では、仕切り板６１、７１を容器本体２に一体に設けた例を挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、別部品であっても構わないものであり、例えば、図１２に示すように、仕切り板７１Ａは、コップ状キャップ３１Ａと一体に形成されていても構わない。図１２の場合、コップ状キャップ３１Ａの天板部分３２Ａを、幅の狭いインク流路を形成するプリズム反射面と対向する部分を除いて筒状枠２２に内接するように広くして、この部分に仕切り板７１Ａを一体形成してある。この場合、容器本体２が簡略な形状となることから、容易に成形し易い等の効果がある。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクタンクでは、インクが吸収保持されたフォームが収容されている主インク室と、インクをインクジェットプリンタの側に供給するためのインク取出し孔７との間に、小さな容積の副インク室３０を形成し、主インク室５の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室３０からインク取出し孔７の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室３０のインク残量に基づき、インクタンク１のインクエンドを検出可能としている。
【００８７】
従って、インクタンク１からのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンク１のインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【００８８】
また、本発明では、副インク室の内部にインク流路を形成し、主インク室から副インク室に進入したインクおよび気泡をインクエンド検出用の直角プリズム反射面などの反射面の背面側に導くようにしている。従って、副インク室に進入した気泡を確実に反射面に導くことができるので、当該反射面の背面によって規定されているインク流路部分においては、確実に、インク残量の減少に伴ってインク液面が低下する。よって、インクエンドを正確かつ確実に検出可能である。
【００８９】
さらに、本発明では、反射面によって形成されているインク流路部分の幅を、副インク室内で発生する気泡の直径よりも狭い寸法に設定するなどの構成を採用することにより、当該インク流路部分に進入した気泡を押し潰して、面接触状態で反射面に押し付けるようにしている。この結果、インク液面が低下したにも拘わらず、気泡間に保持されているインクによって反射面が覆われた状態が保持され、インクエンドの検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【００９０】
従って、本発明によるインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタにおいては、インクタンクのインクエンドを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明を適用した実施例１に係るフォーム式のインクタンクを示す平面図および正面図である。
【図２】図１のインクタンクを底面側から見た場合の斜視図である。
【図３】図１のインクタンクの分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図であり、（ｂ）はインク供給針が差し込まれた状態を示す部分断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図７】本発明を適用した実施例２に係るインクタンクを示す図であり、当該インクタンクを図１に示すＶ−Ｖ線に対応する位置で切断した部分の断面図である。
【図８】本発明を適用した実施例２に係るインクタンクを示す図であり、当該インクタンクを図１に示すＶＩ−ＶＩ線に対応する位置で切断した部分を示す断面図である。
【図９】図８に示すインク流路部分の別の例を示す断面図である。
【図１０】図８に示すインク流路部分の更に別の例を示す断面図である。
【図１１】図８に示すインク流路部分の更に別の例を示す断面図である。
【図１２】図７の仕切り板とコップ状キャップを一体に形成した例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ インクタンク
２ 容器本体
３ 容器本体の上側開口
４ 容器蓋
５ 主インク室
６ フォーム
７、７Ａ インク取出し孔
８ ゴムパッキン
９ 弁
１０ コイルばね
１１ 第１のフィルタ
１２ 第２のフィルタ
１３ 大気連通孔
２１ 容器本体の底板部分
２７ インク通路
３０、３０Ａ 副インク室
３１ コップ状キャップ
３２ 胴部
３３ 天板部分
３６ 突起
４４ リブ
４５ インク吸い上げ用の隙間
４６ 連通部
４７ 隙間
５１、５２ プリズム
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ 反射面
５７、５８ 光学式センサ
５７ａ、５８ａ 発光素子
５７ｂ、５８ｂ 受光素子
６０ インク流路
６１ 仕切り板
６１ａ、６１ｂ 対向面
６３、６４ インク流路部分
６５ インク供給針
７０ インク流路
７１ 仕切り板
７３ａ、７３ｂ 対向面
７４、７５ インク流路部分
Claims (8)
- インクが吸収保持されたフォームと、
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室および前記インク取出し孔の間に形成されており、前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、
前記副インク室内のインク残量を光学的に検出可能な被検出部とを有し、
前記被検出部は、背面がインク界面となっている反射面と、前記副インク室に進入した前記気泡の直径より狭い間隔によって前記インクを前記反射面の背面側に導くインク流路とを備えていることを特徴とする。 - 請求項１において、
前記反射面の背面と、この背面に対して所定の間隔で対峙している対向面とによって、前記インク流路の一部が形成されていることを特徴とするインクタンク。 - 請求項２において、
前記反射面の背面と前記対向面の間隔は、
前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分および検出光の反射位置を包含する所定幅の部分が、これら以外の部分よりも広いことを特徴とするインクタンク。 - 請求項２において、
前記反射面の背面と前記対向面とによって形成されている前記インク流路の部分は、
前記反射面における検出光の入射位置を包含する所定幅の部分、および／または検出光の反射位置を包含する所定幅の部分にのみ形成されていることを特徴とするインクタンク。 - 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記反射面は、直交する一対のプリズム反射面であることを特徴とするインクタンク。 - 請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記主インク室および前記副インク室を連通している主インク室側連通口と、
この主インク室側連通口に取り付けられている第１のフィルタとを有し、
前記第１のフィルタは、前記インクおよび前記気泡が通過可能な多孔質材料から形成されていることを特徴とするインクタンク。 - 請求項６において、
前記副インク室および前記インク取出し孔を連通している取出し孔側連通口と、
この取出し孔側連通口に取り付けられている第２のフィルタとを有し、
前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタより孔径が小さい多孔質材料から形成されていることを特徴とするインクタンク。 - 請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタであって、前記インクタンクの被検出部を検出するための検出部を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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