JP4872488B2 - Ink cartridge and ink jet recording apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、インクを貯留するインクカートリッジおよびインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink cartridge for storing ink and an ink jet recording apparatus to which the ink cartridge is attached.

記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、着脱可能なインクカートリッジを備えたものがある。インクカートリッジ内のインクが空の状態でインクジェットヘッドがインクを吐出しようとすると、印刷が行なわれないだけでなく、インクジェットヘッド内にエアが侵入することがある。インクジェットヘッド内にエアが侵入すると、そのヘッドは最悪の場合、使用不能となってしまう。このような事態が生じないようにするには、インクカートリッジ内のインク残量を常に把握しておき、インクカートリッジ内のインク残量がほぼゼロになるとヘッドからのインク吐出が禁止されるような制御を行う必要がある。   2. Related Art Inkjet printers that perform printing by ejecting ink from nozzles toward a recording sheet are known. Some ink jet printers include a removable ink cartridge. When the ink jet head tries to eject ink while the ink in the ink cartridge is empty, not only printing is not performed, but air may enter the ink jet head. If air enters the ink jet head, the head becomes unusable in the worst case. In order to prevent such a situation from occurring, the ink remaining amount in the ink cartridge is always grasped, and when the ink remaining amount in the ink cartridge becomes almost zero, ink ejection from the head is prohibited. It is necessary to control.

特許文献１には、インクカートリッジ内のインク残量を検出する技術が開示されている。すなわち、特許文献１に記載のインクカートリッジは、透光性を有するインクタンク内において揺動可能に支持されていると共に遮光性を有するセンサアームを備えている。センサアームの一端には被検知部が、他端にはフロート部がそれぞれ設けられており、インクタンク内のインクの液面が所定高さよりも下がった際には、その液面に追従してフロートが下降してセンサアームが揺動し、これにより被検知部が上昇するように構成されている。また、インクタンクの一側面には、センサアームの被検知部が配される検知部が設けられている。検知部は、インクカートリッジがプリンタに装着された際に、プリンタに備えられた透過型光学式センサの発光部と受光部とによって挟まれる位置に設けられている。したがって、検知部内において変位する被検知部の位置をセンサで検知することによって、インク切れを検出することができる。
特開２００５−１２５７３８号公報（図１） Patent Document 1 discloses a technique for detecting the remaining amount of ink in an ink cartridge. In other words, the ink cartridge described in Patent Document 1 includes a sensor arm that is supported in a light-transmitting ink tank so as to be swingable and has a light-shielding property. The sensor arm has a detected part at one end and a float part at the other end. When the liquid level of the ink in the ink tank falls below a predetermined level, it follows the liquid level. The float is lowered and the sensor arm is swung, so that the detected part is raised. In addition, a detection unit in which the detection unit of the sensor arm is arranged is provided on one side surface of the ink tank. The detection unit is provided at a position sandwiched between the light emitting unit and the light receiving unit of the transmission optical sensor provided in the printer when the ink cartridge is mounted in the printer. Therefore, it is possible to detect ink shortage by detecting the position of the detected portion that is displaced in the detection portion by the sensor.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-125738 (FIG. 1)

しかしながら、検知部の外面における光学式センサの発光部から出射された光線束が通過する部分にほこりや汚れ等が付着している場合には、当該ほこりや汚れ等によって光が遮られるので受光部で受光可能な光量が減少する。これにより、被検知部の位置の検出（インク切れの検出）が正しく行なわれず、インク吐出を禁止する制御が誤ったタイミングで行われてしまう、といった不具合が生じる。   However, if dust or dirt adheres to the part where the light bundle emitted from the light emitting part of the optical sensor passes on the outer surface of the detection part, the light is blocked by the dust or dirt. The amount of light that can be received decreases. As a result, the detection of the position of the detected part (detection of running out of ink) is not performed correctly, and there is a problem that control for prohibiting ink ejection is performed at an incorrect timing.

そこで、本発明の目的は、検知部の外表面に付着したほこりや汚れ等に起因する誤ったインク切れの検出を防止することができるインクカートリッジおよびインクジェット記録装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink cartridge and an ink jet recording apparatus that can prevent erroneous detection of ink outage caused by dust or dirt adhering to the outer surface of a detection unit.

本発明のインクジェット記録装置は、インクを貯留するインクタンク、遮光性を有していると共に前記インクタンク内に貯留されているインクの減少に伴って変位する変位部材、および透光性を有していると共に前記インクタンクの内部に連通する内部空間を有しておりその内部空間に前記変位部材の少なくとも一部が配置される検知部を有するインクカートリッジを着脱可能に備えていると共に、前記インクカートリッジが装着された際に前記検知部を挟むように配置された発光部および受光部を有する透過型光学式センサを備えたインクジェット記録装置である。さらに、本発明のインクジェット記録装置は、前記検知部と前記発光部との間に設けられており、前記発光部から出射された光線束を屈折させて前記光線束の幅を前記変位部材の変位方向を含む方向に広げる光学素子を備えており、前記検知部の外面における前記光学素子を経た前記光線束が通過する通過部分が、前記光線束の幅がさらに広がることの無いように前記透過型光学式センサの光軸に対して傾斜した領域を有している。
The ink jet recording apparatus of the present invention has an ink tank for storing ink, a light-blocking member, a displacement member that is displaced as the ink stored in the ink tank decreases, and a light-transmitting property. And an ink cartridge having an internal space communicating with the interior of the ink tank and having a detecting portion in which at least a part of the displacement member is disposed in the internal space, and the ink cartridge An ink jet recording apparatus including a transmissive optical sensor having a light emitting portion and a light receiving portion arranged to sandwich the detection portion when a cartridge is mounted. Furthermore, the ink jet recording apparatus of the present invention is provided between the detection unit and the light emitting unit, refracts the light bundle emitted from the light emitting unit, and changes the width of the light bundle to the displacement of the displacement member. An optical element that spreads in a direction including the direction, and a transmission part through which the light beam passes through the optical element on the outer surface of the detection unit does not further widen the width of the light beam. It has a region inclined with respect to the optical axis of the optical sensor.

また、本発明のインクカートリッジは、インクを貯留するインクタンクと、遮光性を有していると共に前記インクタンク内に貯留されているインクの減少に伴って変位する変位部材と、透光性を有していると共に前記インクタンクの内部に連通する内部空間を有しておりその内部空間に前記変位部材の少なくとも一部が配置される検知部とを備えていると共に、インクジェット記録装置に装着された際に、前記検知部が前記インクジェット記録装置に備えられた透光型光学式センサの発光部および受光部に挟まれる位置に設けられているインクカートリッジである。本発明のインクカートリッジは、前記インクジェット記録装置に装着された際に、前記検知部と前記発光部との間に設けられた光学素子によって、前記発光部から出射された光線束が屈折され、前記光線束の幅が前記変位部材の変位方向を含む方向広げられる。さらに、本発明のインクカートリッジは、前記検知部の外面における前記光学素子を経た前記光線束が通過する通過部分が、前記光線束の幅が広がることの無いように前記発光部と前記受光部とを結ぶ直線に対して傾斜した領域を有している。 The ink cartridge of the present invention has an ink tank that stores ink, a displacement member that has a light shielding property and is displaced as the ink stored in the ink tank decreases, and a light transmitting property. And an internal space that communicates with the interior of the ink tank, the internal space having at least a part of the displacement member disposed therein, and mounted on the ink jet recording apparatus. In this case, the detection unit is an ink cartridge provided at a position sandwiched between a light emitting unit and a light receiving unit of a translucent optical sensor provided in the ink jet recording apparatus. When the ink cartridge of the present invention is attached to the ink jet recording apparatus, the light beam emitted from the light emitting unit is refracted by the optical element provided between the detection unit and the light emitting unit, The width of the light beam is expanded in the direction including the displacement direction of the displacement member. Furthermore, the ink cartridge of the present invention includes the light emitting unit, the light receiving unit, and the light receiving unit so that a passage part through which the light beam passes through the optical element on the outer surface of the detection unit does not widen the width of the light beam. It has the area | region inclined with respect to the straight line which connects.

これらの構成によると、光線束の幅が広げられない場合と比べて光線束の総光量（検知部の外面における光線束の断面積）に対するほこりで遮られる光量（ほこりで遮られる部分の面積）の割合を少なくすることができる。よって、センサのＳ／Ｎ比の劣化（受光部における受光量の低下）を少なくすることができる。また、光学素子によって一旦広げられた光線束の幅は、検知部の外面に形成された傾斜した領域を通過することによって、さらに広がることがなくなるので、検知部の外面が平面（センサの光軸に直交する平面）である場合に比べて、受光部に到達する総光量が極端に低下することはない。したがって、この点からも受光部における受光量の低下を抑えることができる。その結果、検知部の外面にほこりが付着しても、変位部材の位置（インク切れ）を正しく検知することができる。   According to these configurations, the amount of light blocked by dust (area of the portion blocked by dust) relative to the total amount of light bundle (cross-sectional area of the light bundle on the outer surface of the detector) compared to the case where the width of the light bundle cannot be expanded Can be reduced. Therefore, it is possible to reduce deterioration of the S / N ratio of the sensor (decrease in the amount of light received at the light receiving unit). In addition, the width of the light beam once spread by the optical element does not spread further by passing through the inclined region formed on the outer surface of the detection unit, so that the outer surface of the detection unit is flat (the optical axis of the sensor). The total amount of light reaching the light receiving portion is not drastically reduced compared to the case of a plane perpendicular to Therefore, also from this point, it is possible to suppress a decrease in the amount of received light in the light receiving unit. As a result, even if dust adheres to the outer surface of the detection unit, the position of the displacement member (out of ink) can be detected correctly.

本発明のインクジェット記録装置では、前記光学素子が、前記光線束の幅が前記透過型光学式センサの光軸に対して対称的に広がるように前記光線束を屈折させ、前記通過部分の傾斜した領域は、前記透過型光学式センサの光軸に対して対称的に形成されていてもよい。この構成によると、発光素子によってセンサの光軸に対して対称的に広げられた光線束を、検知部の外面において、センサの光軸に平行な方向またはセンサの光軸に向かう方向にセンサの光軸と対称的に屈折させることができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the optical element refracts the light bundle so that the width of the light bundle spreads symmetrically with respect to the optical axis of the transmission optical sensor, and the passage portion is inclined. The region may be formed symmetrically with respect to the optical axis of the transmissive optical sensor. According to this configuration, the light beam that is spread symmetrically with respect to the optical axis of the sensor by the light emitting element is arranged on the outer surface of the detection unit in a direction parallel to the optical axis of the sensor or in a direction toward the optical axis of the sensor. It can be refracted symmetrically with the optical axis.

本発明のインクジェット記録装置では、前記通過部分が、外側に向かって突出することによって前記透過型光学式センサの前記光軸と一致する光軸を有する凸レンズを構成する曲面になっていてもよい。この構成によると、検知部の傾斜した領域を容易に形成することができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the passing portion may be a curved surface constituting a convex lens having an optical axis coinciding with the optical axis of the transmissive optical sensor by protruding outward. According to this configuration, the inclined region of the detection unit can be easily formed.

本発明のインクジェット記録装置では、前記通過部分が、前記透過型光学式センサの前記光軸から遠ざかるほど外側に向かった突出量が大きくなるように、前記透過型光学式センサの前記光軸に向かって傾斜している一対の傾斜面になっていてもよい。この構成によると、検知部の外面における光線束の通過部分が、中央が凹んだ傾斜面であるので、指で触れて汚れが付着するのを防止することができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the passing portion is directed toward the optical axis of the transmissive optical sensor so that the protruding amount toward the outside increases as the distance from the optical axis of the transmissive optical sensor increases. It may be a pair of inclined surfaces that are inclined. According to this configuration, the light flux passing portion on the outer surface of the detection unit is an inclined surface with a recessed center, so that it is possible to prevent dirt from being touched with a finger.

本発明のインクジェット記録装置では、前記通過部分が、フルネルレンズを構成する凹凸面になっていてもよい。この構成によると、検知部における光線束の通過部分に対応する壁を薄くすることができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the passage portion may be a concavo-convex surface constituting a fullnel lens. According to this structure, the wall corresponding to the passage part of the light beam in the detection part can be made thin.

本発明のインクジェット記録装置では、前記通過部分が、前記検知部の前記発光部側の外面に設けられていてもよい。光学素子によって幅が広げられた光線束が、そのまま検知部を通過した場合には、検知部の受光部側の外面における光線束の幅は、発光部側の外面における光線束の幅よりも広くなる。したがって、上記の構成によると、通過部分が受光部側の外面のみに設けられている場合に比べて、通過部分の傾斜した領域の面積を小さくすることができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the passage portion may be provided on an outer surface of the detection unit on the light emitting unit side. When the light beam whose width is widened by the optical element passes through the detection unit as it is, the width of the light beam on the outer surface on the light receiving unit side of the detection unit is wider than the width of the light beam on the outer surface on the light emitting unit side. Become. Therefore, according to said structure, compared with the case where a passage part is provided only in the outer surface by the side of a light-receiving part, the area of the area | region which the passage part inclined can be made small.

本発明のインクジェット記録装置では、前記通過部分が、前記検知部の前記発光部側の外面および前記受光部側の外面にそれぞれ設けられていてもよい。この構成によると、検知部の発光部側の外面および受光部側の外面の両方において付着しているほこりや汚れに対応することができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, the passage portion may be provided on the outer surface of the detection unit on the light emitting unit side and the outer surface of the light receiving unit side, respectively. According to this configuration, it is possible to cope with dust and dirt adhering to both the outer surface on the light emitting unit side and the outer surface on the light receiving unit side of the detection unit.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment.

図１に示すように、インクジェット記録装置１０１は、記録用紙に向けて透光性を有するインクを吐出するためのインクジェットヘッド３と、後述するインクタンク３０内にインクジェットヘッド３に供給されるインクを貯溜するインクカートリッジ１と、インクジェットヘッド３をガイド５に沿って一方向（図１において紙面に対して垂直方向）に且つ直線的に往復移動させるキャリッジ４と、記録用紙をインクジェットヘッド３の移動方向に対して垂直方向に且つインクジェットヘッド３のインク吐出面に対して平行に搬送するための搬送機構６と、インクの有無を検知するための透光型光学式のセンサ１３と、インクジェット記録装置１０１の動作を制御する制御装置２０とを主に備えている。   As shown in FIG. 1, an ink jet recording apparatus 101 includes an ink jet head 3 for ejecting translucent ink toward a recording sheet, and ink supplied to the ink jet head 3 in an ink tank 30 described later. The ink cartridge 1 to be stored, the carriage 4 that moves the inkjet head 3 back and forth in one direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 1) along the guide 5, and the moving direction of the inkjet head 3 A transport mechanism 6 for transporting in a direction perpendicular to the ink ejection surface of the inkjet head 3, a translucent optical sensor 13 for detecting the presence or absence of ink, and an inkjet recording apparatus 101. And a control device 20 for controlling the operation.

インクジェットヘッド３は、インクを吐出するノズルが多数形成されているインク吐出面を有しており、制御装置２０に制御されてインク供給チューブ２から供給されたインクを各ノズルから吐出する。インク供給チューブ２は、一方の端部がインクジェットヘッド３に接続されており、他方の端部がインク供給管１０ｂに接続されている。インク供給管１０ｂは、インクカートリッジ１に接続される管である。   The inkjet head 3 has an ink ejection surface on which many nozzles for ejecting ink are formed, and the ink supplied from the ink supply tube 2 is ejected from each nozzle under the control of the control device 20. The ink supply tube 2 has one end connected to the inkjet head 3 and the other end connected to the ink supply tube 10b. The ink supply tube 10 b is a tube connected to the ink cartridge 1.

制御装置２０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びプログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）とを備えており、これらを一体として各機能部として機能させることによりインクジェット記録装置１０１の制御を行うものである。そして制御装置２０は、機能部として駆動部２１と、判定部２２とを備えている。駆動部２１は、インクジェットヘッド３、キャリッジ４、及び搬送機構６を駆動するための図示しないモータ等の駆動を制御するためのものである。   The control device 20 includes a CPU (Central Processing Unit) that is an arithmetic processing device, a ROM (Read Only Memory) in which a program executed by the CPU and data used in the program are stored, and temporary storage of data when the program is executed. And a RAM (Random Access Memory) for controlling the ink jet recording apparatus 101 by causing them to function as each function unit. And the control apparatus 20 is provided with the drive part 21 and the determination part 22 as a function part. The drive unit 21 is for controlling the drive of a motor or the like (not shown) for driving the inkjet head 3, the carriage 4, and the transport mechanism 6.

判定部２２は、センサ１３の検知結果によってインクタンク３０内のインク量の状態について判定するものである。具体的には、センサ１３の発光部１３ａから出射された光が受光部１３ｂで受光された場合には、装着部１０に装着されたインクカートリッジ１のインクタンク３０に十分量のインクが充填されている状態と判定し、センサ１３の発光部１３ａから出射された光が受光部１３ｂで受光されなかった場合には、装着部１０に装着されたインクカートリッジ１のインクタンク３０に貯溜されているインクが減少している状態であると判定する。そして、インクが減少していると判定されたとき、駆動部２１は、インクジェットヘッド３によるインク吐出を禁止する制御を行なう。   The determination unit 22 determines the state of the ink amount in the ink tank 30 based on the detection result of the sensor 13. Specifically, when the light emitted from the light emitting unit 13a of the sensor 13 is received by the light receiving unit 13b, the ink tank 30 of the ink cartridge 1 mounted on the mounting unit 10 is filled with a sufficient amount of ink. If the light emitted from the light emitting unit 13a of the sensor 13 is not received by the light receiving unit 13b, the light is stored in the ink tank 30 of the ink cartridge 1 mounted on the mounting unit 10. It is determined that the ink is decreasing. When it is determined that the ink is decreasing, the drive unit 21 performs control to prohibit ink ejection by the inkjet head 3.

インクカートリッジ１は、インクジェット記録装置１０１の装着部１０に着脱可能に備えられる。ここで、図２〜図４をさらに参照しつつ、インクカートリッジ１および装着部１０の構成について詳細に説明する。図２〜図４は、いずれも図１に示す装着部１０に装着された状態のインクカートリッジ１の断面図であり、図２はII-II線に沿う断面図、図３はIII-III線に沿う断面図、図４はIV-IV線に沿う断面図である。なお、図４においては、後述するセンサアーム７０の図示は省略している。   The ink cartridge 1 is detachably attached to the mounting portion 10 of the inkjet recording apparatus 101. Here, the configurations of the ink cartridge 1 and the mounting portion 10 will be described in detail with further reference to FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views of the ink cartridge 1 mounted on the mounting portion 10 shown in FIG. 1, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III. FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV. In FIG. 4, illustration of a sensor arm 70 described later is omitted.

図１〜図４に示すように、インクカートリッジ１は、略６面体として構成されている。すなわち、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の当該面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。そして、最大面積となる一対の略矩形面が垂直となると共にその長辺が水平となるような姿勢で装着部１０に装着される。以下の説明において、その６面体の最大面積となる一対の矩形面の短辺同士を連結する一対の側面をそれぞれ正面（図３に示す面に対応する）および背面とする。さらに、その６面体の最大面積となる一対の略矩形面を連結する方向を幅方向とする。   As shown in FIGS. 1 to 4, the ink cartridge 1 is configured as a substantially hexahedron. That is, it is composed of approximately six surfaces including a pair of substantially rectangular surfaces having a maximum area and side surfaces located in four directions connecting the pair of surfaces. And it mounts | wears with the mounting part 10 with the attitude | position that a long side becomes horizontal while a pair of substantially rectangular surface used as the largest area becomes vertical. In the following description, a pair of side surfaces that connect the short sides of a pair of rectangular surfaces that are the maximum area of the hexahedron are referred to as a front surface (corresponding to the surface shown in FIG. 3) and a back surface, respectively. Furthermore, let the direction which connects a pair of substantially rectangular surface used as the largest area of the hexahedron be a width direction.

また、インクカートリッジ１は、インクを貯留するインクタンク３０、インクカートリッジ１の正面に設けられた検知部４０、およびインクカートリッジ１の正面において検知部４０の下方に設けられており、インクタンク３０内のインクをインクジェット記録装置１０１に供給するインク供給部５０で構成されるケース６０と、ケース６０内においてインク残量に応じて揺動可能に支持されているセンサアーム７０とを主に備えている。そして、ケース６０は透光性を有する樹脂で形成されており、センサアーム７０は、遮光性を有する樹脂で形成されている。   The ink cartridge 1 is provided in the ink tank 30 that stores ink, a detection unit 40 provided in front of the ink cartridge 1, and provided below the detection unit 40 in front of the ink cartridge 1. The case 60 includes an ink supply unit 50 that supplies the ink to the inkjet recording apparatus 101, and the sensor arm 70 that is supported in the case 60 so as to be able to swing according to the remaining amount of ink. . The case 60 is formed of a light-transmitting resin, and the sensor arm 70 is formed of a light-blocking resin.

検知部４０は、インクタンク３０から突出していると共に、インクタンク３０の内部に連通する内部空間を有しており、且つインクタンク３０の幅よりも狭い幅を有している。また、検知部４０の内部空間には、センサアーム７０の後で詳述する被検知部７１が配される。さらに、図２、３に示すように、検知部４０の幅方向の一端部に位置する壁における上半分には、一側面（検知部４０の内部に面する側）が平面となっており、他側面（検知部４０の外部に面する側）が球面の一部となっている凸レンズ、いわゆる球面平凸レンズ４１が形成されており、当該壁の外面は、外側に向かってドーム型に突出する曲面４１ａとなっている。なお、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０１に装着された際には、球面平凸レンズ４１の光軸がセンサ１３の光軸Ｘ（発光部１３ａと受光部１３ｂとの一致した主軸によってできた線）と一致する。   The detection unit 40 protrudes from the ink tank 30, has an internal space that communicates with the inside of the ink tank 30, and has a width that is narrower than the width of the ink tank 30. In addition, in the internal space of the detection unit 40, a detected unit 71 described in detail after the sensor arm 70 is disposed. Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, one side surface (side facing the inside of the detection unit 40) is a flat surface in the upper half of the wall located at one end in the width direction of the detection unit 40. A convex lens whose other side surface (the side facing the outside of the detection unit 40) is a part of a spherical surface, so-called spherical plano-convex lens 41, is formed, and the outer surface of the wall projects outward in a dome shape. It is a curved surface 41a. When the ink cartridge 1 is mounted on the ink jet recording apparatus 101, the optical axis of the spherical plano-convex lens 41 is the optical axis X of the sensor 13 (a line formed by the main axis that coincides with the light emitting unit 13a and the light receiving unit 13b). Matches.

センサアーム７０は、インクの比重より小さい比重となる素材で形成された略棒状の部材であり、その一端は上述のように検知部４０内に配される被検知部７１となっており、他端はフロート部７３となっている。そして、被検知部７１とフロート部７３とは、連結部７５によって連結されている。   The sensor arm 70 is a substantially rod-shaped member made of a material having a specific gravity smaller than the specific gravity of the ink, and one end of the sensor arm 70 is the detected portion 71 arranged in the detection portion 40 as described above. The end is a float portion 73. The detected part 71 and the float part 73 are connected by a connecting part 75.

連結部７５には、インクカートリッジ１の幅方向に沿って延びており、その両端部近傍がインクタンク３０の内壁面に設けられた略Ｕ字型のアーム支持部３１にそれぞれ支持される取付軸７７が形成されている。したがって、取付軸７７がアーム支持部３１に支持された状態では、センサアーム７０は取付軸７７を中心に揺動可能となる。このとき、図１に示すように、ケース６０内において、被検知部７１が検知部４０内に位置し、フロート部７３が、インクタンク３０の底部近傍に位置する。   The connecting portion 75 extends in the width direction of the ink cartridge 1, and the attachment shaft is supported by the substantially U-shaped arm support portion 31 provided on the inner wall surface of the ink tank 30 in the vicinity of both ends thereof. 77 is formed. Therefore, in a state where the mounting shaft 77 is supported by the arm support portion 31, the sensor arm 70 can swing around the mounting shaft 77. At this time, as shown in FIG. 1, in the case 60, the detected part 71 is located in the detection part 40, and the float part 73 is located in the vicinity of the bottom of the ink tank 30.

また、センサアーム７０においてフロート部７３が占める体積比は十分に大きいものとなっており、取付軸７７からフロート部７３までの体積が、取付軸７７から被検知部７１までの体積よりも十分に大きいものとされている。より詳細には、これらの体積比が、フロート部７３がインクの液中に位置している場合には、重力および浮力によってセンサアーム７０に生じる図１における反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなり、フロート部７３の一部がインクの液中から露出した場合には、反時計回りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなるように設定されている。   Further, the volume ratio occupied by the float portion 73 in the sensor arm 70 is sufficiently large, and the volume from the attachment shaft 77 to the float portion 73 is sufficiently larger than the volume from the attachment shaft 77 to the detected portion 71. It is supposed to be big. More specifically, these volume ratios indicate that when the float portion 73 is located in the ink liquid, the counterclockwise moment in FIG. 1 generated in the sensor arm 70 by gravity and buoyancy is the clockwise moment. When a part of the float portion 73 is exposed from the ink liquid, the counterclockwise moment and the clockwise moment are set to be equal.

したがって、インクタンク３０内にインクが十分貯留されている場合には、センサアーム７０には、反時計回りのモーメントが働き、図１において実線で示すように、被検知部７１は検知部４０の下端に位置する。その後、インクタンク３０内のインクの減少に伴って、図１において線Ａで示す位置よりもインク液面が下がり、フロート部７３の一部がインクの液中から露出した後は、インクの減少に伴いさらにインクの液面が下がると、その液面に追従してフロート部７３が下方に移動する。フロート部７３が下方に移動すると、センサアーム７０は取付軸７７を中心に回動し、被検知部７１は検知部４０の内部空間において上方へ移動する。   Therefore, when ink is sufficiently stored in the ink tank 30, a counterclockwise moment acts on the sensor arm 70, and the detected portion 71 is connected to the detection portion 40 as indicated by a solid line in FIG. 1. Located at the bottom. Thereafter, as the ink in the ink tank 30 decreases, the ink level drops below the position indicated by line A in FIG. 1, and the ink decreases after a portion of the float 73 is exposed from the ink. As the ink level further decreases, the float portion 73 moves downward following the liquid level. When the float part 73 moves downward, the sensor arm 70 rotates around the attachment shaft 77, and the detected part 71 moves upward in the internal space of the detection part 40.

装着部１０は、図１〜図４に示すように、インクカートリッジ１を収容する空間を画定する壁を有している。そして、図２、３に示すように、装着部１０には、センサ１３の発光部１３ａおよび受光部１３ｂが、装着部１０に装着されたインクカートリッジ１の検知部４０を幅方向から挟むように、互いに対向する壁面に設けられている。より詳細には、発光部１３ａおよび受光部１３ｂは、検知部４０の球面平凸レンズ４１が形成された部分を挟むように設けられている。このとき、検知部４０の球面平凸レンズ４１が設けられた壁と、装着部１０の発光部１３ａが設けられた壁とが対向する。また、上述のように、検知部４０の球面平凸レンズ４１の光軸とセンサ１３の光軸Ｘとが一致する。   As illustrated in FIGS. 1 to 4, the mounting portion 10 has a wall that defines a space for accommodating the ink cartridge 1. As shown in FIGS. 2 and 3, the light emitting unit 13 a and the light receiving unit 13 b of the sensor 13 sandwich the detection unit 40 of the ink cartridge 1 mounted on the mounting unit 10 from the width direction. , Provided on opposite wall surfaces. More specifically, the light emitting unit 13a and the light receiving unit 13b are provided so as to sandwich a portion of the detecting unit 40 where the spherical plano-convex lens 41 is formed. At this time, the wall provided with the spherical plano-convex lens 41 of the detection unit 40 and the wall provided with the light emitting unit 13a of the mounting unit 10 face each other. Further, as described above, the optical axis of the spherical plano-convex lens 41 of the detection unit 40 and the optical axis X of the sensor 13 coincide.

また、センサ１３の発光部１３ａと受光部１３ｂとの間における発光部１３ａ近傍には、発光部１３ａ側の一側面が平面となっており、受光部１３ｂ側の他側面が球面の一部となっている凹レンズ、いわゆる球面平凹レンズ１２が設けられている。より詳細には、球面平凹レンズ１２は、球面平凹レンズ１２の光軸とセンサ１３の光軸Ｘとが一致する位置に設けられる。球面平凹レンズ１２は、発光部１３ａから出射された光線束を発散させる方向に屈折させて光線束の幅を広げる。これにより、発光部１３ａから出射され球面平凹レンズ１２を経た光線束は、検知部４０の球面平凸レンズ４１を通過した後、受光部１３ｂで受光される。   Further, in the vicinity of the light emitting unit 13a between the light emitting unit 13a and the light receiving unit 13b of the sensor 13, one side surface on the light emitting unit 13a side is a flat surface, and the other side surface on the light receiving unit 13b side is a part of a spherical surface. A concave lens, that is, a so-called spherical plano-concave lens 12 is provided. More specifically, the spherical plano-concave lens 12 is provided at a position where the optical axis of the spherical plano-concave lens 12 coincides with the optical axis X of the sensor 13. The spherical plano-concave lens 12 refracts the light bundle emitted from the light emitting portion 13a in the direction of diverging and widens the width of the light bundle. As a result, the light beam emitted from the light emitting unit 13a and having passed through the spherical plano-concave lens 12 passes through the spherical plano-convex lens 41 of the detection unit 40 and is then received by the light receiving unit 13b.

加えて、図１、４に示すように、装着部１０の壁面において、装着部１０に装着されたインクカートリッジ１のインク供給部５０と当接する部分には、上述のインク供給管１０ｂが設けられている。   In addition, as shown in FIGS. 1 and 4, the above-described ink supply pipe 10 b is provided on a portion of the wall surface of the mounting unit 10 that comes into contact with the ink supply unit 50 of the ink cartridge 1 mounted on the mounting unit 10. ing.

さらに、インク供給管１０ｂが設けられている壁と対向する壁、すなわち、装着部１０に装着されたインクカートリッジ１の背面と対向する壁は、その上端部近傍を中心にして回動可能な板状部材であり、インクカートリッジ１を収容する空間を閉鎖する状態と、開放する状態とを取り得るカバー１１となっている。カバー１１のインクカートリッジ１と対向する側の面には、インクカートリッジ１と当接する突出部１１ａが形成されている。これにより、カバー１１を閉めることで、装着部１０内のインクカートリッジ１をインク供給管１０ｂが設けられている壁側に押圧することができる。また、カバー１１の突出部１１ａが形成されている面とは反対側の面には、カバー１１を開閉する際の摘み部１１ｂが形成されている。加えて、カバー１１の下端部には、装着部１０の底壁の下面に形成された凹部１０ａに係合する係合部１１ｃが形成されている。係合部１１ｃを凹部１０ａに係合させることによって、カバー１１が振動等によって簡単に開くのを防止することができる。   Further, the wall facing the wall on which the ink supply pipe 10b is provided, that is, the wall facing the back surface of the ink cartridge 1 mounted on the mounting portion 10 is a plate that can rotate around the vicinity of its upper end. This is a cover 11 that can take a state in which a space for accommodating the ink cartridge 1 is closed and a state in which the space is opened. A protrusion 11 a that contacts the ink cartridge 1 is formed on the surface of the cover 11 that faces the ink cartridge 1. Thereby, by closing the cover 11, the ink cartridge 1 in the mounting part 10 can be pressed to the wall side where the ink supply pipe 10b is provided. Further, a knob 11b for opening and closing the cover 11 is formed on the surface of the cover 11 opposite to the surface on which the protruding portion 11a is formed. In addition, an engagement portion 11 c that engages with a recess 10 a formed on the lower surface of the bottom wall of the mounting portion 10 is formed at the lower end portion of the cover 11. By engaging the engaging portion 11c with the recess 10a, the cover 11 can be prevented from being easily opened by vibration or the like.

ここで、図５、６を参照しつつ、インクカートリッジ１におけるインク残量の検出方法について説明する。図５、６は、いずれも図２および図３に示す装着部１０に装着された状態のインクカートリッジ１における検知部４０近傍の拡大図を示しており、図５が図２の拡大図であり、図６が図３の拡大図である。   Here, a method for detecting the remaining amount of ink in the ink cartridge 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are enlarged views of the vicinity of the detection unit 40 in the ink cartridge 1 mounted on the mounting unit 10 shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 5 is an enlarged view of FIG. 6 is an enlarged view of FIG.

まず、発光部１３ａから出射され球面平凹レンズ１２を通過した光線束は、光軸Ｘ（発光部１３ａと受光部１３ｂの一致した主軸によって形成される線）から遠ざかる方向に屈折し、その幅、すなわち発光部１３ａと受光部１３ｂとを結ぶ方向と直交する方向の長さが広げられる。このとき、光線束の幅は、センサ１３の光軸Ｘに対して対称的に広げられる。なお、図５、６において一点鎖線で示すように、球面平凹レンズ１２で幅が広げられた光線束が、その後屈折されることなく装着部１０の受光部１３ｂが設けられている壁に到達した際には、そのほとんどが受光部１３ｂに入光しない。その後、検知部４０の球面平凸レンズ４１を通過した光線束は、光軸Ｘに近づく方向、つまり収束する方向に屈折し、その幅が狭められる。具体的には、装着部１０の受光部１３ｂが設けられている壁に到達した際に、全ての光線束が受光部１３ｂに入光する幅まで狭められる。   First, the light beam emitted from the light emitting portion 13a and passed through the spherical plano-concave lens 12 is refracted in a direction away from the optical axis X (a line formed by the coincident main axes of the light emitting portion 13a and the light receiving portion 13b), and its width, That is, the length in the direction orthogonal to the direction connecting the light emitting unit 13a and the light receiving unit 13b is increased. At this time, the width of the light beam is expanded symmetrically with respect to the optical axis X of the sensor 13. 5 and 6, the light bundle whose width has been expanded by the spherical plano-concave lens 12 has reached the wall where the light receiving portion 13b of the mounting portion 10 is provided without being refracted thereafter. At that time, most of the light does not enter the light receiving portion 13b. Thereafter, the light beam that has passed through the spherical plano-convex lens 41 of the detection unit 40 is refracted in the direction approaching the optical axis X, that is, in the direction of convergence, and its width is narrowed. Specifically, when reaching the wall on which the light receiving unit 13b of the mounting unit 10 is provided, all the light bundles are narrowed to a width where they enter the light receiving unit 13b.

ここで、図６において実線で示すように、インクタンク３０にインクが十分貯留されている場合は、上述のように、センサアーム７０の被検知部７１は、検知部４０の下端に位置している。つまり、被検知部７１は、検知部４０の球面平凸レンズ４１を経た光線束の通過経路上にない。したがって、光線束は、検知部４０の内部空間を通過し、受光部１３ｂで受光される。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク有りの判定がなされる。   Here, as indicated by the solid line in FIG. 6, when the ink tank 30 has sufficient ink stored, the detected portion 71 of the sensor arm 70 is positioned at the lower end of the detecting portion 40 as described above. Yes. That is, the detected portion 71 is not on the path of the light beam that passes through the spherical plano-convex lens 41 of the detecting portion 40. Therefore, the light beam passes through the internal space of the detection unit 40 and is received by the light receiving unit 13b. This state is a state with ink, and the determination unit 22 of the inkjet recording apparatus 101 determines the presence of ink.

一方、インクタンク３０内のインクの減少に伴って、インクの液面が図１に示す線Ａよりも下がると、被検知部７１は検知部４０内を上方に変位する。そして、図６において破線で示すように、被検知部７１が検知部４０の球面平凸レンズ４１と対向する位置まで変位すると、球面平凸レンズ４１を通過することで幅が狭められた光線束は、被検知部７１によって遮られるので、受光部１３ｂで受光されることはない。この状態がインク無しの状態であり、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク無しの判定がなされる。   On the other hand, when the ink level drops below the line A shown in FIG. 1 as the ink in the ink tank 30 decreases, the detected portion 71 is displaced upward in the detecting portion 40. Then, as shown by a broken line in FIG. 6, when the detected portion 71 is displaced to a position facing the spherical plano-convex lens 41 of the detection unit 40, the light bundle whose width is narrowed by passing through the spherical plano-convex lens 41 is Since it is blocked by the detected portion 71, it is not received by the light receiving portion 13b. This state is a state without ink, and the determination unit 22 of the ink jet recording apparatus 101 determines that there is no ink.

以上のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０１では、透光性を有しており、インクが貯留されるインクタンク３０に連通する空間を有する検知部４０内に、遮光性を有するセンサアーム７０の被検知部７１が配されている。また、インクジェット記録装置１０１は、検知部４０を挟むように配置された発光部１３ａと受光部１３ｂとからなるセンサ１３を有しており、発光部１３ａと受光部１３ｂとの間には、発光部１３ａから出射された光線束を屈折させて光線束の幅を広げる球面平凹レンズ１２が設けられている。さらに、検知部４０の外面における球面平凹レンズ１２を経た光線束が通過する部分には、光線束の幅がさらに広がることの無いようにセンサ１３の光軸Ｘに対して傾斜した曲面４１ａが形成されている。したがって、球面平凹レンズ１２によって光線束の幅が広げられるので、光線束の幅が広げられない場合と比べて検知部４０の外面における光線束が通過する部分の面積が大きくなる。これにより、検知部４０の外面にほこり等が付着した場合であっても、光線束の幅が広げられない場合と比べて光線束の総光量（光線束の断面積）に対するほこりで遮られる光量（ほこりで遮られる部分の面積）の割合を少なくすることができる。よって、センサ１３のＳ／Ｎ比の劣化（受光部１３ｂにおける受光量の低下）を少なくすることができる。また、球面平凹レンズ１２によって一旦広げられた光線束は検知部４０を通過する前に曲面４１ａによって狭められるので、検知部４０の外面が平面（光軸Ｘに直交する平面）である場合に比べても、受光部１３ｂに到達する総光量が極端に低下することはない。よって、この点からも受光部１３ｂにおける受光量の低下を抑えることができる。その結果、検知部４０の外面にほこりが付着しても、被検知部７１の位置を正しく検知することができ、インクジェットヘッド３によるインク吐出を禁止する制御を適切なタイミングで行うことができる。   As described above, in the ink jet recording apparatus 101 according to the present embodiment, the sensor has a light-transmitting property, and has a light-blocking sensor in the detection unit 40 having a space communicating with the ink tank 30 in which ink is stored. A detected portion 71 of the arm 70 is arranged. The ink jet recording apparatus 101 includes a sensor 13 including a light emitting unit 13a and a light receiving unit 13b arranged so as to sandwich the detection unit 40, and a light emission is provided between the light emitting unit 13a and the light receiving unit 13b. A spherical plano-concave lens 12 is provided that refracts the light bundle emitted from the portion 13a and widens the width of the light bundle. Further, a curved surface 41a inclined with respect to the optical axis X of the sensor 13 is formed in a portion where the light bundle passing through the spherical plano-concave lens 12 passes on the outer surface of the detection unit 40 so that the width of the light bundle does not further increase. Has been. Accordingly, since the width of the light bundle is widened by the spherical plano-concave lens 12, the area of the portion through which the light bundle passes on the outer surface of the detection unit 40 becomes larger than when the width of the light bundle is not widened. Thereby, even when dust or the like adheres to the outer surface of the detection unit 40, the amount of light blocked by dust relative to the total amount of light bundle (cross-sectional area of the light bundle) compared to the case where the width of the light bundle cannot be expanded. The ratio of (the area of the part blocked by dust) can be reduced. Therefore, deterioration of the S / N ratio of the sensor 13 (decrease in the amount of received light in the light receiving unit 13b) can be reduced. In addition, since the light beam once spread by the spherical plano-concave lens 12 is narrowed by the curved surface 41a before passing through the detection unit 40, the outer surface of the detection unit 40 is a plane (a plane orthogonal to the optical axis X). However, the total amount of light reaching the light receiving unit 13b does not extremely decrease. Therefore, also from this point, it is possible to suppress a decrease in the amount of received light in the light receiving unit 13b. As a result, even if dust adheres to the outer surface of the detection unit 40, the position of the detected unit 71 can be detected correctly, and control for prohibiting ink ejection by the inkjet head 3 can be performed at an appropriate timing.

また、本実施の形態のインクジェット記録装置１０１では、球面平凹レンズ１２が、その幅がセンサ１３の光軸Ｘに対して対称的に広がるように、発光部１３ａから出射された光線束を屈折させる。また、検知部４０の外面における球面平凹レンズ１２を経た光線束が通過する部分に形成されている曲面４１ａは、センサ１３の光軸Ｘに対して対称的に形成されている。したがって、球面平凹レンズ１２によって光軸Ｘに対して対称的に広げられた光線束を、センサ４０の外面に形成された曲面４１ａにおいて、光軸Ｘに向かう方向に光軸Ｘと対称的に屈折させることができる。   Further, in the ink jet recording apparatus 101 of the present embodiment, the spherical plano-concave lens 12 refracts the light beam emitted from the light emitting unit 13 a so that the width thereof is symmetrically spread with respect to the optical axis X of the sensor 13. . Further, the curved surface 41 a formed on the outer surface of the detector 40 through which the light beam passing through the spherical plano-concave lens 12 passes is formed symmetrically with respect to the optical axis X of the sensor 13. Therefore, the light bundle spread symmetrically with respect to the optical axis X by the spherical plano-concave lens 12 is refracted symmetrically with the optical axis X in the direction toward the optical axis X on the curved surface 41a formed on the outer surface of the sensor 40. Can be made.

さらに、本実施の形態のインクジェット記録装置１０１では、センサ１３の光軸Ｘに対して対称的に形成された曲面４１ａは、球面平凸レンズ４１の表面となっている。したがって、検知部４０の外面においてセンサ１３の光軸Ｘに対して傾斜した曲面４１ａを容易に形成することができる。   Further, in the inkjet recording apparatus 101 of the present embodiment, the curved surface 41 a formed symmetrically with respect to the optical axis X of the sensor 13 is the surface of the spherical plano-convex lens 41. Therefore, the curved surface 41 a inclined with respect to the optical axis X of the sensor 13 can be easily formed on the outer surface of the detection unit 40.

加えて、本実施の形態のインクジェット記録装置１０１では、検知部４０の幅方向両端の壁のうち、発光部１３ａ側の壁に球面平凸レンズ４１が設けられている。図５、６に示すように、球面平凹レンズ１２で幅が広げられた光線束が、その後屈折されることなく検知部４０を通過した場合には、検知部４０の受光部１３ｂ側の表面における光線束の幅は、発光部１３ａ側の表面における光線束の幅よりも広くなる。したがって、上述の構成によると、検知部４０の受光部１３ｂ側の壁に球面平凸レンズ４１を設ける場合と比べて、球面平凸レンズ４１が小さくても、球面平凹レンズ１２で幅が広げられた光線束の全てが球面平凸レンズ４１を通過するようにし、光量の損失が生じないようにすることができる。   In addition, in the inkjet recording apparatus 101 of the present embodiment, the spherical plano-convex lens 41 is provided on the wall on the light emitting unit 13a side among the walls at both ends in the width direction of the detection unit 40. As shown in FIGS. 5 and 6, when the light beam whose width is widened by the spherical plano-concave lens 12 passes through the detection unit 40 without being refracted thereafter, on the surface on the light receiving unit 13 b side of the detection unit 40. The width of the light beam is wider than the width of the light beam on the surface on the light emitting unit 13a side. Therefore, according to the above-described configuration, even if the spherical plano-convex lens 41 is smaller than the case where the spherical plano-convex lens 41 is provided on the wall on the light receiving unit 13b side of the detection unit 40, the light beam whose width is expanded by the spherical plano-concave lens 12 All of the bundles can pass through the spherical plano-convex lens 41 so that the loss of light quantity does not occur.

次に、図７、８を参照しつつ、本実施の形態の第２の実施の形態について説明する。図７、８は、装着部１０に装着された状態のインクカートリッジ２０１における検知部２４０近傍の拡大部をそれぞれ示しており、図７は水平方向に沿った断面図、図８は幅方向に沿った断面図である。本実施の形態は、インクカートリッジ２０１の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態に係るインクカートリッジ２０１の構成と、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成との主な相違点は、インクカートリッジ１では、検知部４０における発光部１３ａ側の壁に球面平凸レンズ４１が形成されていたが、本実施の形態のインクカートリッジ２０１では、検知部２４０における発光部１３ａ側および受光部１３ｂ側の両壁にそれぞれ球面平凸レンズ２４１、２４２が形成されていることである。インクカートリッジ２０１の検知部２４０以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 7 and 8 respectively show an enlarged portion in the vicinity of the detection portion 240 in the ink cartridge 201 mounted on the mounting portion 10, FIG. 7 is a sectional view along the horizontal direction, and FIG. 8 is along the width direction. FIG. The present embodiment is the same as the first embodiment except for the configuration of the ink cartridge 201. The main difference between the configuration of the ink cartridge 201 according to the second embodiment and the configuration of the ink cartridge 1 according to the first embodiment is that, in the ink cartridge 1, the light emitting unit 13a side of the detection unit 40 is arranged. The spherical plano-convex lens 41 is formed on the wall. However, in the ink cartridge 201 of the present embodiment, the spherical plano-convex lenses 241 and 242 are formed on both the light emitting unit 13a side and the light receiving unit 13b side wall of the detection unit 240, respectively. It is that. Since the configuration other than the detection unit 240 of the ink cartridge 201 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. In the following description, components having the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

図７、８に示すように、本実施の形態のインクカートリッジ２０１の検知部２４０の幅方向両端部に位置する壁には、球面平凸レンズ２４１、２４２がそれぞれ形成されており、当該壁の外面は、外側に突出する曲面２４１ａ、２４２ａとなっている。インクカートリッジ２０１がインクジェット記録装置１０１に装着された際には、球面平凸レンズ２４１、２４２の光軸がセンサ１３の光軸Ｘと一致する。   As shown in FIGS. 7 and 8, spherical plano-convex lenses 241 and 242 are formed on the walls located at both ends in the width direction of the detection unit 240 of the ink cartridge 201 of the present embodiment, respectively, and the outer surface of the wall Are curved surfaces 241a and 242a protruding outward. When the ink cartridge 201 is attached to the ink jet recording apparatus 101, the optical axes of the spherical plano-convex lenses 241 and 242 coincide with the optical axis X of the sensor 13.

したがって、インクカートリッジ２０１が装着部１０に装着された状態において、センサ１３の発光部１３ａから出射された後、球面平凹レンズ１２を経ることによって、そのほとんどが受光部１３ｂに入光しない程度にまで幅が広げられた光線束は、検知部２４０の発光部１３ａ側の外面に設けられている曲面２４１ａを通過することによって平行光となるように屈折させられ、その幅が一定となる。図７、８において一点鎖線で示すように、曲面２４１ａにおいて屈折された光線束が、その後屈折されることなく装着部１０の受光部１３ｂが設けられている壁に到達した際には、その一部分が受光部１３ｂに入光しない。   Therefore, in a state where the ink cartridge 201 is mounted on the mounting unit 10, after being emitted from the light emitting unit 13a of the sensor 13 and passing through the spherical plano-concave lens 12, most of the light does not enter the light receiving unit 13b. The light beam having an increased width is refracted to become parallel light by passing through the curved surface 241a provided on the outer surface of the detection unit 240 on the light emitting unit 13a side, and the width thereof becomes constant. 7 and 8, when the light beam refracted on the curved surface 241a reaches the wall on which the light receiving portion 13b of the mounting portion 10 is provided without being refracted thereafter, a part thereof is shown. Does not enter the light receiving portion 13b.

そして、被検知部７１が図８において実線で示す位置、すなわち検知部２４０の下部にある場合には、曲面２４１ａにおいて屈折された平行な光線束は、検知部２４０の内部を遮られることなく通過し、検知部２４０の受光部１３ｂ側の外面に設けられている曲面２４２ａを通過することによって収束する方向に屈折させられて、その幅が狭められる。このとき、光線束の幅は、装着部１０の受光部１３ｂが設けられている壁に到達した際に、全ての光線束が受光部１３ｂに入光する程度まで狭められる。曲面２４２ａを通過した光線束は、受光部１３ｂで受光され、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク有りの判定がなされる。   When the detected part 71 is at the position indicated by the solid line in FIG. 8, that is, below the detection part 240, the parallel light beam refracted on the curved surface 241 a passes through the detection part 240 without being blocked. Then, the light is refracted in the direction of convergence by passing through the curved surface 242a provided on the outer surface of the detection unit 240 on the light receiving unit 13b side, and the width thereof is narrowed. At this time, the width of the light bundle is narrowed to the extent that all the light bundles enter the light receiving portion 13b when reaching the wall of the mounting portion 10 where the light receiving portion 13b is provided. The light beam that has passed through the curved surface 242a is received by the light receiving unit 13b, and the determination unit 22 of the inkjet recording apparatus 101 determines that ink is present.

一方、被検知部７１が図８において破線で示す位置、すなわち検知部２４０の上部にある場合には、曲面２４１ａにおいて屈折された光線束は、検知部２４０の内部において遮光性を有する被検知部７１によって遮られ、受光部１３ｂで受光されない。このときき、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク無しの判定がなされる。   On the other hand, when the detected portion 71 is located at the position indicated by the broken line in FIG. 8, that is, above the detecting portion 240, the light beam refracted on the curved surface 241a has a light shielding property inside the detecting portion 240. The light receiving unit 13b does not receive the light. At this time, the determination unit 22 of the ink jet recording apparatus 101 determines that there is no ink.

以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ２０１が装着されたインクジェット記録装置１０１では、第１の実施の形態のインクジェット記録装置１０１と同様に、検知部２４０の外面に付着しているほこりや汚れ等による光量の減少量が小さくなり、インク切れを正確に検出することができる。   As described above, in the ink jet recording apparatus 101 to which the ink cartridge 201 according to the present embodiment is mounted, dust and dirt adhering to the outer surface of the detection unit 240 is the same as the ink jet recording apparatus 101 according to the first embodiment. The amount of decrease in the amount of light due to dirt or the like is reduced, and it is possible to accurately detect ink shortage.

また、本実施の形態のインクカートリッジ２０１では、検知部２４０の発光部１３ａ側の外面および受光部１３ｂ側の外面の両方において付着しているほこりや汚れに対応することができる。   In addition, the ink cartridge 201 of the present embodiment can cope with dust and dirt adhering to both the outer surface on the light emitting unit 13a side and the outer surface on the light receiving unit 13b side of the detection unit 240.

次に、図９、１０を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９、１０は、装着部に装着された状態のインクカートリッジ３０１における検知部３４０近傍の拡大図をそれぞれ示しており、図９は水平方向に沿った断面図、図１０は幅方向に沿った断面図である。本実施の形態は、インクカートリッジ３０１の構成を除いては、第１の実施の形態と同様である。第３の実施の形態に係るインクカートリッジ３０１の構成と、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成との主な相違点は、インクカートリッジ１では、検知部４０に球面平凸レンズ４１が形成されており、検知部４０の外面が外側に突出する曲面４１ａになっていたが、本実施の形態のインクカートリッジ３０１では、検知部３４０の外面が、センサ１３の光軸Ｘに向かって傾斜している一対の傾斜面３４１ａ、３４１ｂになっていることである。インクカートリッジ３０１の検知部３４０以外の構成については、第１の実施の形態とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 9 and 10 are enlarged views of the vicinity of the detection unit 340 in the ink cartridge 301 in a state of being mounted on the mounting unit, respectively. FIG. 9 is a cross-sectional view along the horizontal direction, and FIG. 10 is along the width direction. It is sectional drawing. This embodiment is the same as the first embodiment except for the configuration of the ink cartridge 301. The main difference between the configuration of the ink cartridge 301 according to the third embodiment and the configuration of the ink cartridge 1 according to the first embodiment is that, in the ink cartridge 1, a spherical plano-convex lens 41 is provided in the detection unit 40. In the ink cartridge 301 of the present embodiment, the outer surface of the detection unit 340 is inclined toward the optical axis X of the sensor 13. That is, the pair of inclined surfaces 341a and 341b. Since the configuration other than the detection unit 340 of the ink cartridge 301 is substantially the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. In the following description, components having the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

図９、１０に示すように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０１における装着部１０に設けられたセンサ１３の発光部１３ａと受光部１３ｂとの間における発光部１３ａ近傍には、発光部１３ａから出射された光線束を屈折させて光線束の幅を広げるプリズム３１２が設けられている。プリズム３１２は、インクカートリッジ３０１の正面と背面とを結ぶ方向（図９においては紙面上下方向、図１０においては紙面垂直方向）に沿って延在する略三角柱形状であり、その３つの側面は、装着部の発光部１３ａが設けられている壁と平行な面（以降、「平行面」と称する）と、センサ１３の光軸Ｘから遠ざかるほど発光部１３ａ側近づくように傾斜した一対の面（以降、「傾斜面」と称する）とからなる。これによって、図９に示すように、発光部１３ａから出射されプリズム３１２の平行面を経た光線束は、プリズム３１２の傾斜面において屈折し、その幅が上下方向に広げられる。   As shown in FIGS. 9 and 10, in the vicinity of the light emitting portion 13a between the light emitting portion 13a and the light receiving portion 13b of the sensor 13 provided in the mounting portion 10 in the ink jet recording apparatus 101 of the present embodiment, the light emitting portion 13a. A prism 312 is provided that refracts the light beam emitted from the light beam and widens the width of the light beam. The prism 312 has a substantially triangular prism shape extending along the direction connecting the front and back of the ink cartridge 301 (the vertical direction in FIG. 9 and the vertical direction in FIG. 10). A plane parallel to the wall on which the light emitting portion 13a of the mounting portion is provided (hereinafter referred to as “parallel surface”) and a pair of surfaces inclined so as to approach the light emitting portion 13a side as the distance from the optical axis X of the sensor 13 increases ( Hereinafter, it is referred to as an “inclined surface”. As a result, as shown in FIG. 9, the light beam emitted from the light emitting portion 13a and passed through the parallel surface of the prism 312 is refracted on the inclined surface of the prism 312 and its width is expanded in the vertical direction.

検知部３４０における発光部１３ａ側の壁の外面におけるプリズム３１２を経た光線束が通過する部分には、センサ１３の光軸Ｘから遠ざかるほど外側に向かった突出量が大きくなるように、センサ１３の光軸Ｘに向かって傾斜している一対の傾斜面３４１ａ、３４１ｂが形成されている。より詳細には、傾斜面３４１ａ、３４１ｂは、いずれもインクカートリッジ３０１の正面と背面とを結ぶ方向（図９においては紙面上下方向、図１０においては紙面垂直方向）に沿って延在する矩形形状の面である。そして、傾斜面３４１ａの下端はセンサ１３の光軸Ｘに一致しており、その上端は下端よりも発光部１３ａ側に位置している。また、傾斜面３４１ｂの上端は、傾斜面３４１ａの下端に接続されており、その下端は上端よりも発光部１３ａ側に位置している。さらに、傾斜面３４１ａと傾斜面３４１ｂとは、光軸Ｘと交わる水平軸に関して対称となる。   In the part of the detection unit 340 where the light beam that has passed through the prism 312 passes on the outer surface of the wall on the light emitting unit 13a side, the outward projection amount increases as the distance from the optical axis X of the sensor 13 increases. A pair of inclined surfaces 341a and 341b that are inclined toward the optical axis X are formed. More specifically, each of the inclined surfaces 341a and 341b has a rectangular shape extending along the direction connecting the front and back of the ink cartridge 301 (the vertical direction in FIG. 9 and the vertical direction in FIG. 10). This is the face. The lower end of the inclined surface 341a coincides with the optical axis X of the sensor 13, and the upper end is located closer to the light emitting unit 13a than the lower end. Moreover, the upper end of the inclined surface 341b is connected to the lower end of the inclined surface 341a, and the lower end is located closer to the light emitting unit 13a than the upper end. Further, the inclined surface 341a and the inclined surface 341b are symmetric with respect to the horizontal axis intersecting with the optical axis X.

したがって、図９、１０に示すように、インクカートリッジ３０１が装着部１０に装着された状態において、センサ１３の発光部１３ａから出射されプリズム３１２を通過した光線束は、光軸Ｘから上下方向に遠ざかる方向に屈折し、その幅が上下方向に広げられる。なお、図１０において一点鎖線で示すように、プリズム３１２において上下方向の幅が広げられた光線束が、その後屈折されることなく装着部１０の受光部１３ｂが設けられた壁に到達した際には、そのほとんどが受光部１３ｂに入光しない。その後、検知部３４０の傾斜面３４１ａ、３４１ｂを通過した光線束は、水平方向に進行する平行光となるように屈折され、その幅がさらに広げられることはない。また、傾斜面３４１ａ、３４１ｂを通過した光線束の幅は、装着部１０の受光部１３ｂが設けられている壁に到達した際に、全ての光線束が受光部１３ｂに入光する程度の幅である。   Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, in the state in which the ink cartridge 301 is mounted on the mounting unit 10, the light flux emitted from the light emitting unit 13 a of the sensor 13 and passing through the prism 312 is vertically moved from the optical axis X. The light is refracted away and its width is expanded in the vertical direction. Note that, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 10, when the light beam whose width in the vertical direction is expanded in the prism 312 reaches the wall on which the light receiving unit 13 b of the mounting unit 10 is provided without being refracted thereafter. Most of the light does not enter the light receiving portion 13b. Thereafter, the light beam that has passed through the inclined surfaces 341a and 341b of the detection unit 340 is refracted to become parallel light traveling in the horizontal direction, and the width thereof is not further expanded. The width of the light beam that has passed through the inclined surfaces 341a and 341b is such that all the light beam enters the light receiving unit 13b when it reaches the wall of the mounting unit 10 where the light receiving unit 13b is provided. It is.

そして、被検知部７１が図１０において実線で示す位置、すなわち検知部３４０の下部にある場合には、傾斜面３４１ａ、３４１ｂを通過した光線束は、検知部３４０の内部において遮られることなく検知部３４０を通過し、受光部１３ｂで受光される。このとき、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク有りの判定がなされる。一方、被検知部７１が図１０において破線で示す位置、すなわち検知部３４０の上部にある場合には、傾斜面３４１ａ、３４１ｂを通過した光線束は、検知部３４０の内部において遮光性を有する被検知部７１によって遮られ、受光部１３ｂで受光されない。このとき、インクジェット記録装置１０１の判定部２２でインク無しの判定がなされる。   When the detected part 71 is at the position indicated by the solid line in FIG. 10, that is, below the detection part 340, the light beam that has passed through the inclined surfaces 341 a and 341 b is detected without being blocked inside the detection part 340. The light passes through the part 340 and is received by the light receiving part 13b. At this time, the determination unit 22 of the ink jet recording apparatus 101 determines the presence of ink. On the other hand, when the detected part 71 is at the position indicated by the broken line in FIG. 10, that is, above the detecting part 340, the light beam that has passed through the inclined surfaces 341 a and 341 b has a light shielding property inside the detecting part 340. It is blocked by the detection unit 71 and is not received by the light receiving unit 13b. At this time, the determination unit 22 of the inkjet recording apparatus 101 determines the absence of ink.

以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ３０１が装着されたインクジェット記録装置１０１では、第１の実施の形態のインクジェット記録装置１０１と同様に、検知部３４０の外面に付着しているほこりや汚れ等による光量の減少量が小さくなり、インク切れを正確に検出することができる。   As described above, in the ink jet recording apparatus 101 to which the ink cartridge 301 according to the present embodiment is mounted, dust and dirt adhering to the outer surface of the detection unit 340 is similar to the ink jet recording apparatus 101 according to the first embodiment. The amount of decrease in the amount of light due to dirt or the like is reduced, and it is possible to accurately detect ink out.

また、本実施の形態のインクカートリッジ３０１では、検知部３４０の外面における光線束が通過する部分が、中央が凹んだ傾斜面となっているので、指で触れて汚れが付着するのを防止することができる。   In addition, in the ink cartridge 301 of the present embodiment, the portion of the outer surface of the detection unit 340 through which the light beam passes is an inclined surface with a recessed center, thereby preventing the dirt from being touched with a finger. be able to.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. Is.

例えば、第１の実施の形態の第１の変形例を図１１、１２に示す。本変形例においては、センサ１３の発光部１３ａから出射された光線束の幅を広げるレンズは、発光部１３ａ側の一側面が平面となっており、受光部１３ｂ側の他側面が円柱の一部となっている凹レンズ、いわゆる円柱面平凹レンズ４１２である。さらに、検知部４４０に、一側面（検知部４４０の内部に面する側）が平面となっており、他側面（検知部４４０の外部に面する側）が円柱の一部となっている、いわゆる円柱面平凸レンズ４４１が形成されており、その外面がかまぼこ型に突出した曲面４４１ａとなっている。   For example, FIGS. 11 and 12 show a first modification of the first embodiment. In this modification, the lens that widens the width of the light beam emitted from the light emitting unit 13a of the sensor 13 has a flat one side surface on the light emitting unit 13a side and the other side surface on the light receiving unit 13b side is a cylinder. This is a concave lens that is a so-called cylindrical plane-concave lens 412. Furthermore, one side surface (side facing the inside of the detection unit 440) is a flat surface on the detection unit 440, and the other side surface (side facing the outside of the detection unit 440) is a part of a cylinder. A so-called cylindrical plano-convex lens 441 is formed, and an outer surface thereof is a curved surface 441a protruding in a kamaboko shape.

また、第１の実施の形態の第２の変形例を図１３、１４に示す。本変形例においては、発光部１３ａから出射された光線束の幅を広げるレンズは、フルネルレンズ５１２である。そして、検知部５４０の外面に、フルネルレンズ５１２によってその幅が広げられた光線束を屈折させることによって、その幅がさらに広がることの無いようにするフルネルレンズを構成する凹凸面５４１ａが形成されている。ここで、フルネルレンズ５１２は、凸レンズ曲面を環状に切り出して平面上に高さを揃えて並べた構造を有している。したがって、本変形例では、第１の実施の形態のように、検知部４０に球面平凸レンズ４１が形成されている場合と比べて、検知部５４０の壁における光線束が通過する部分の厚みを薄くすることができる。   Moreover, the 2nd modification of 1st Embodiment is shown in FIG. In the present modification, the lens that widens the width of the light bundle emitted from the light emitting unit 13 a is the Fullel lens 512. Then, a concavo-convex surface 541a constituting a full-lens is formed on the outer surface of the detection unit 540 by refracting the light bundle whose width is widened by the full-lens 512, so that the width is not further widened. Has been. Here, the Furnell lens 512 has a structure in which convex lens curved surfaces are cut out in an annular shape and aligned on a flat surface. Therefore, in this modification, compared with the case where the spherical plano-convex lens 41 is formed in the detection unit 40 as in the first embodiment, the thickness of the portion through which the light beam passes on the wall of the detection unit 540 is reduced. Can be thinned.

さらに、発光部１３ａから出射された光線束の幅を広げる光学素子と、光学素子によって広げられた光線束の幅がさらに広がることの無いように、検知部の外面に形成されているセンサ１３の光軸Ｘに対して傾斜した領域の形状との組合せは、第１および第２の実施の形態では、球面平凹レンズ１２およびドーム型の曲面４１ａ、２４１ａ、２４２ａであり、第３の実施の形態では、プリズム３１２および傾斜面３４１ａ、３４１ｂであり、第１の実施の形態の第１の変形例では、円柱面平凹レンズ４１２およびかまぼこ型の曲面４４１ａであり、第１の実施の形態の第２の変形例では、フルネルレンズ５１２および凹凸面５４１ａであるが、これらには限られない。例えば、第３の実施の形態において用いられるようなプリズム３１２によって広げられた光線束を、第１の実施の形態の第１の変形例において検知部４４０の外面に形成されるようなかまぼこ型の曲面４４１ａで、その幅がさらに広がることが無いように屈折させてもよい。   Furthermore, an optical element that widens the width of the light beam emitted from the light emitting unit 13a and the sensor 13 formed on the outer surface of the detection unit so that the width of the light beam spread by the optical element does not further increase. In the first and second embodiments, the combination with the shape of the region inclined with respect to the optical axis X is the spherical plano-concave lens 12 and the dome-shaped curved surfaces 41a, 241a, and 242a. The third embodiment The prism 312 and the inclined surfaces 341a and 341b, and in the first modification of the first embodiment, are the cylindrical plano-concave lens 412 and the kamaboko-shaped curved surface 441a, which are the second of the first embodiment. In the modified example, the fullel lens 512 and the concave / convex surface 541a are used, but the invention is not limited thereto. For example, a light beam spread by a prism 312 as used in the third embodiment is formed in a semi-cylindrical shape that is formed on the outer surface of the detector 440 in the first modification of the first embodiment. The curved surface 441a may be refracted so that the width does not further increase.

また、上述の第１〜第３の実施の形態では、センサ１３の発光部１３ａ近傍に設けられている光学素子（球面平凹レンズ１２、プリズム３１２）によって広げられた光線束を幅がさらに広がることの無いように、検知部４０、２４０、３４０の外面に形成されているセンサ１３の光軸Ｘに対して傾斜した領域（曲面４１ａ、２４１ａ、２４２ａ、傾斜面３４１ａ、３４１ｂ）は、センサ１３の光軸Ｘに対して対称的である場合について説明したが、当該傾斜した領域はセンサ１３の光軸Ｘに対して対称的でなくてもよい。   Further, in the first to third embodiments described above, the width of the light beam spread by the optical elements (spherical plano-concave lens 12 and prism 312) provided in the vicinity of the light emitting portion 13a of the sensor 13 is further expanded. The regions (curved surfaces 41 a, 241 a, 242 a, inclined surfaces 341 a, 341 b) that are inclined with respect to the optical axis X of the sensor 13 formed on the outer surfaces of the detection units 40, 240, 340 are Although the case of being symmetric with respect to the optical axis X has been described, the inclined region may not be symmetric with respect to the optical axis X of the sensor 13.

加えて、上述の第１および第２の実施の形態では、球面平凹レンズ１２の光軸と、球面平凸レンズ４１、（２４１、２４２）の光軸と、センサ１３の光軸Ｘとが一致している場合について説明したが、これらの光軸は互いにずれていてもよい。   In addition, in the first and second embodiments described above, the optical axis of the spherical plano-concave lens 12, the optical axes of the spherical plano-convex lenses 41 and (241, 242), and the optical axis X of the sensor 13 coincide. However, these optical axes may be deviated from each other.

本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図１のII-II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 図１のIII-III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図１のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図２に示すインクカートリッジの検知部近傍の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit of the ink cartridge shown in FIG. 2. 図３に示すインクカートリッジの検知部近傍の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit of the ink cartridge shown in FIG. 3. 本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェット記録装置に備えられたインクカートリッジの水平方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a horizontal sectional view of an ink cartridge provided in an ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図７に示すインクカートリッジの垂直方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a vertical sectional view of the ink cartridge shown in FIG. 7. 本発明の第３の実施の形態にかかるインクジェット記録装置に備えられたインクカートリッジの水平方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a horizontal sectional view of an ink cartridge provided in an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図９に示すインクカートリッジの垂直方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in the vertical sectional view of the ink cartridge shown in FIG. 9. 本発明の第１の実施の形態の第１の変形例にかかるインクジェット記録装置に備えられたインクカートリッジの水平方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a vicinity of a detection unit in a horizontal sectional view of an ink cartridge provided in an ink jet recording apparatus according to a first modification of the first embodiment of the present invention. 図１１に示すインクカートリッジの垂直方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a vertical sectional view of the ink cartridge shown in FIG. 11. 本発明の第１の実施の形態の第２の変形例にかかるインクジェット記録装置に備えられたインクカートリッジの水平方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a horizontal cross-sectional view of an ink cartridge provided in an ink jet recording apparatus according to a second modification of the first embodiment of the present invention. 図１３に示すインクカートリッジの垂直方向断面図における検知部近傍の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of the vicinity of a detection unit in a vertical sectional view of the ink cartridge shown in FIG. 13.

符号の説明Explanation of symbols

１ インクカートリッジ
１２ 球面平凹レンズ（光学素子）
１３ センサ
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
４０、２４０、３４０、４４０、５４０ 検知部
４１、２４１、２４２ 球面平凸レンズ（凸レンズ）
４１ａ、２４１ａ、２４２ａ 曲面（傾斜した領域）
３０ インクタンク
７０ センサアーム
３１２ プリズム（光学素子）
３４１ａ、３４１ｂ 傾斜面（傾斜した領域）
４１２ 円柱面平凹レンズ（光学素子）
４４１ 円柱面平凸レンズ（凸レンズ）
４４１ａ 曲面（傾斜した領域）
５１２ フルネルレンズ（光学素子）
５４１ａ 凹凸面（傾斜した領域） 1 Ink cartridge 12 Spherical plano-concave lens (optical element)
13 sensor 13a light emitting part 13b light receiving part 40, 240, 340, 440, 540 detecting part 41, 241, 242 spherical plano-convex lens (convex lens)
41a, 241a, 242a Curved surface (inclined area)
30 Ink tank 70 Sensor arm 312 Prism (optical element)
341a, 341b Inclined surface (inclined region)
412 Cylindrical plano-concave lens (optical element)
441 Cylindrical plano-convex lens (convex lens)
441a Curved surface (inclined area)
512 Fullel lens (optical element)
541a Uneven surface (inclined region)

Claims (8)

インクを貯留するインクタンク、遮光性を有していると共に前記インクタンク内に貯留されているインクの減少に伴って変位する変位部材、および透光性を有していると共に前記インクタンクの内部に連通する内部空間を有しておりその内部空間に前記変位部材の少なくとも一部が配置される検知部を有するインクカートリッジを着脱可能に備えていると共に、前記インクカートリッジが装着された際に前記検知部を挟むように配置された発光部および受光部を有する透過型光学式センサを備えたインクジェット記録装置であって、
前記検知部と前記発光部との間に設けられており、前記発光部から出射された光線束を屈折させて前記光線束の幅を前記変位部材の変位方向を含む方向に広げる光学素子を備えており、
前記検知部の外面における前記光学素子を経た前記光線束が通過する通過部分が、前記光線束の幅がさらに広がることの無いように前記透過型光学式センサの光軸に対して傾斜した領域を有していることを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink tank for storing ink, a displacement member that has a light shielding property and displaces as the ink stored in the ink tank decreases, and has a light transmitting property and the inside of the ink tank An internal space communicating with the ink cartridge, the internal space having at least a part of the displacement member disposed in the internal space in a detachable manner, and when the ink cartridge is mounted, An inkjet recording apparatus including a transmissive optical sensor having a light emitting portion and a light receiving portion arranged so as to sandwich a detection portion,
An optical element is provided between the detection unit and the light emitting unit, and refracts the light beam emitted from the light emitting unit to widen the width of the light beam in a direction including the displacement direction of the displacement member. And
A region where the light beam passing through the optical element on the outer surface of the detection unit is inclined with respect to the optical axis of the transmission optical sensor so that the width of the light beam does not further increase. An ink jet recording apparatus comprising: 前記光学素子が、前記光線束の幅が前記透過型光学式センサの光軸に対して対称的に広がるように前記光線束を屈折させ、
前記通過部分の傾斜した領域は、前記透過型光学式センサの光軸に対して対称的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。 The optical element refracts the light beam such that the width of the light beam spreads symmetrically with respect to the optical axis of the transmission optical sensor;
The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the inclined region of the passage portion is formed symmetrically with respect to the optical axis of the transmissive optical sensor. 前記通過部分が、外側に向かって突出することによって前記透過型光学式センサの前記光軸と一致する光軸を有する凸レンズを構成する曲面になっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。   The said passage part is the curved surface which comprises the convex lens which has an optical axis which corresponds with the said optical axis of the said transmissive | pervious optical sensor by protruding outside. Inkjet recording device. 前記通過部分が、前記透過型光学式センサの前記光軸から遠ざかるほど外側に向かった突出量が大きくなるように、前記透過型光学式センサの前記光軸に向かって傾斜している一対の傾斜面になっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。   A pair of slopes that are inclined toward the optical axis of the transmissive optical sensor so that the amount of protrusion toward the outside increases as the passing portion moves away from the optical axis of the transmissive optical sensor. The inkjet recording apparatus according to claim 2, wherein the inkjet recording apparatus is a surface. 前記通過部分が、フルネルレンズを構成する凹凸面になっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。   The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the passage portion is a concavo-convex surface constituting a fullnel lens. 前記通過部分が、前記検知部の前記発光部側の外面に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。   The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the passage portion is provided on an outer surface of the detection unit on the light emitting unit side. 前記通過部分が、前記検知部の前記発光部側の外面および前記受光部側の外面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。   The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the passage portions are provided on an outer surface of the detection unit on the light emitting unit side and an outer surface of the light receiving unit side, respectively. インクを貯留するインクタンクと、遮光性を有していると共に前記インクタンク内に貯留されているインクの減少に伴って変位する変位部材と、透光性を有していると共に前記インクタンクの内部に連通する内部空間を有しておりその内部空間に前記変位部材の少なくとも一部が配置される検知部とを備えていると共に、インクジェット記録装置に装着された際に、前記検知部が前記インクジェット記録装置に備えられた透光型光学式センサの発光部および受光部に挟まれる位置に設けられているインクカートリッジであって、
前記インクジェット記録装置に装着された際に、前記検知部と前記発光部との間に設けられた光学素子によって、前記発光部から出射された光線束が屈折され、前記光線束の幅が前記変位部材の変位方向を含む方向広げられ、
前記検知部の外面における前記光学素子を経た前記光線束が通過する通過部分が、前記光線束の幅が広がることの無いように前記発光部と前記受光部とを結ぶ直線に対して傾斜した領域を有していることを特徴とするインクカートリッジ。
An ink tank that stores ink; a displacement member that has a light shielding property and that displaces as the ink stored in the ink tank decreases; An internal space that communicates with the interior, and a detection unit in which at least a part of the displacement member is disposed in the internal space. An ink cartridge provided at a position sandwiched between a light emitting part and a light receiving part of a translucent optical sensor provided in an ink jet recording apparatus,
When mounted on the ink jet recording apparatus, a light beam emitted from the light emitting unit is refracted by an optical element provided between the detection unit and the light emitting unit, and the width of the light beam is displaced. The direction including the displacement direction of the member is expanded,
A region where the light beam passing through the optical element on the outer surface of the detection unit is inclined with respect to a straight line connecting the light emitting unit and the light receiving unit so that the width of the light beam does not widen An ink cartridge comprising:
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