JP5282746B2 - インク容器 - Google Patents

Description

本発明は、インクカートリッジなどのインクを収容するためのインク容器の構造に関し、詳細には、インク容器のインク残量を検出するために用いられるインク残量検出部の構造に関する。

従来、紙などの記録媒体にインクで画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置は、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッド部と、インクを貯溜するインク室を有するインク容器と、記録ヘッド部へインク容器に貯溜されたインクを供給するインク供給部とを備えている。インク容器は、一般的に、インクジェット記録装置の装置本体に対して着脱可能なインクカートリッジとして設けられており、インクカートリッジの装置本体への着脱時に記録ヘッド部のインク流路とインク室とがインク供給部を介して連結又は連結解除される。

インクジェット記録装置の装置本体に装着されたインクカートリッジのインク残量が少なくなれば、インク残量が少なくなったインクカートリッジとインクが充填された新たなインクカートリッジを交換することにより、インクジェット記録装置の使用を継続することができる。従来、インクカートリッジのインク残量が少なくなったことを検出するために、インクジェット記録装置の装置本体に備えた光学的機構を用いて検出することが行われている。このようなインクジェット記録装置の一例は、インク容器の壁面の一部に半透明又は透明のインク残量検知窓を備え、このインク残量検知窓に光学センサからの光を当てて、インク容器のインク残量を検出するように構成されている。このような構成においては、記録ヘッド部の移動に起因する振動でインク容器の液面が揺動したり、インク容器の内壁面へインクが付着したりすることによって、液面が誤認識されたり検出が不安定となったりすることが課題となっていた。

そこで、特許文献１では、光学センサを用いてインクカートリッジのインク残量が少なくなったことを検知するために壁面の一部に半透明又は透明のインク残量検知窓を備えたインク収容容器において、インク残量検知窓の内壁のインクに対する接触角を大きくするために、研磨などにより面粗度を小さくしたり、撥水又は撥油処理を施したりすることが記載されている。このような撥水又は撥油処理として、インク残量検知窓の内壁にフッ素系又はシリカ系の薄膜を成膜することが記載されている。

特開平８−１８７８７３号公報

上記特許文献１に記載されているようなインク残量検知窓の内壁を被う撥水性又は撥油性薄膜は、例えば、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、又は刷毛塗りなどにより基材（ここではインク残量検知窓の内壁）に液体の膜材料を塗布することにより成膜することができる。これらの塗布手法のなかでも、費用や基材形状の複雑さなどを考慮すれば、浸漬コーティングを採用することが望ましい。しかし、インク残量検知窓の内壁に浸漬コーティングで撥水性又は撥油性薄膜を成膜すると、インクカートリッジの使用を継続するうちに薄膜に亀裂が生じる場合があることがわかった。発明者らは、この亀裂は薄膜の膜厚の不均一を一因として生じているという考察に至った。例えば、赤道下など熱帯地の船便輸送に引き続き寒冷地の車両輸送が行われる場合など、輸送中の環境変化によりインクカートリッジの加熱と冷却が繰り返されると、インクカートリッジのインク残量検知窓の内壁と該内壁を被覆している薄膜との熱膨張率の差により薄膜に熱応力が生じる。このとき、膜厚が厚いところほど膜の応力が大きくなるので、膜厚が不均一であると膜厚の厚いところに亀裂が生じやすい。したがって、インクカートリッジのインク残量検知窓の内壁を被覆している薄膜の亀裂を防止するためには、薄膜の膜厚を薄く且つ均一化させることがよい。

ところが、インクカートリッジのインク残量検知窓の内壁には、２つの面が衝合して成る稜線の角や３つの面が衝合して成る頂点の角が存在している。インク残量検知窓の内壁に膜材料を浸漬コーティングにより塗布する際に、内壁の稜線の角や頂点の角には毛細管力によって液体状の膜材料が溜まるので、内壁に膜材料を均一に塗布することが難しい。この結果、インク残量検知窓の内壁を被覆している薄膜の膜厚は稜線や頂点の部分において他と比較して厚くなってしまう。薄膜の膜厚が不均一であると、上述の通り冷熱サイクルを繰り返すことにより膜厚の厚い部分に亀裂が生じ、この亀裂から薄膜の剥離が始まる。さらに、剥離した薄膜と基材との界面にインクが浸透することにより剥離が進行すると、薄膜がインク残量検知窓の内壁から剥がれて撥水性又は撥油性薄膜の効果が消滅するので、インク残量の誤認識が生じるおそれがある。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、光透過性のインク残量検出部が形成されたインク容器であって、このインク残量検出部の内壁に撥水性又は撥油性薄膜を膜厚を均一となるように成膜できるものを提供することを目的とする。ひいては、この膜厚の均一化により撥水性又は撥油性薄膜の剥離を抑制することを目的とする。

本発明に係るインク容器は、インクが収容されるインク室が内部に設けられたインク収容部と、該インク収容部から外方へ突出し、前記インク室と連続する中空状のインク残量検知室が内部に設けられ、かつ、光透過性を有する材料で構成されたインク残量検知部とを備え、前記インク残量検知室の内壁が撥水性又は撥油性の薄膜で被覆されているとともに、前記インク残量検知室の内壁を形成している面同士が衝合して成る稜線の角が０．５〜８．００ｍｍの範囲に含まれる所定の大きさの丸め半径で丸められているものである。

上記構成のインク容器では、インク残量検知部の内壁に存在する稜線の角が丸められて、稜線の角の数が低減されている。したがって、インク残量検知部の内壁に撥水性又は撥油性の薄膜を浸漬コーティングにより成膜する際に、毛細管力によって液体の膜材料が溜まりやすい部分が低減され、膜材料をより薄く均一に塗布することができる。この結果、インク残量検知部の内壁を被覆する薄膜の膜厚の不均一の程度が低減される。このように薄膜の膜厚の不均一の程度が低減されるので、冷熱サイクルを繰り返したときに熱応力により生じる亀裂の数（長さ）を低減できる。そして、亀裂の数が低減されることによって、亀裂から進行する薄膜の剥離が抑制されるので、インク残量検知窓の内壁のインクに対する接触角を大きくするという撥水性又は撥油性薄膜の効果が持続され、インク残量の誤認識の防止に寄与することができる。

本発明によれば、インク容器のインク残量検出部の内壁に撥水性又は撥油性薄膜を成膜する際に、毛細管力により膜材料が溜まりやすい角部分が低減されるので、膜材料をより薄く且つ均一に塗布することができる。これにより、インク容器のインク残量検出部の内壁に撥水性又は撥油性薄膜を膜厚を均一となるように成膜することができる。そして、膜厚の均一化により薄膜に生じる亀裂が低減され、亀裂から進行する薄膜の剥離を抑制することができる。

本実施の形態に係るインクカートリッジの外観構成を模式的に示す斜視図である。 インクカートリッジの構成を示す模式図であり、（ａ）はインクカートリッジの背面図、（ｂ）はインクカートリッジの縦断面図である。 インクカートリッジが装着されたインク供給装置の縦断面構造を模式的に示す図である。 検知部の部分拡大図である。 実施例１に係るインクカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）はインクカートリッジの側面図、（ｂ）はインクカートリッジの背面図、（ｃ）は図５（ｂ）のｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図５（ａ）のｄ−ｄ断面図である。 比較例１に係る従来のインクカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）はインクカートリッジの側面図、（ｂ）はインクカートリッジの背面図、（ｃ）は図６（ｂ）のｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図６（ａ）のｄ−ｄ断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

本実施の形態に係るインク容器は、インクジェット方式のプリンタに代表される記録装置に装着されて使用されるインクカートリッジとして構成されている。詳細については省略するが、インクジェット方式の記録装置は、紙などの記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッド部と、インクを貯溜するインク室を有するインクカートリッジと、記録ヘッド部へインクカートリッジに貯溜されたインクを供給するインク供給部とを備えている。インクカートリッジは、記録装置が備えるカートリッジ収容部に着脱可能に構成されており、該カートリッジ収容部にインクカートリッジが装着されると、インクカートリッジのインク室がインク供給部を介して記録ヘッド部と接続され、記録ヘッド部にインクが供給可能となる。

［インクカートリッジ１０の構成］
図１は本実施の形態に係るインクカートリッジの外観構成を模式的に示す斜視図である。図２はインクカートリッジの構成を示す模式図であり、（ａ）はインクカートリッジの背面図、（ｂ）はインクカートリッジの縦断面図である。図１及び図２に示すように、インクカートリッジ１０は、扁平形状の略六面体として構成されている。詳細には、インクカートリッジ１０は、幅方向（矢印５１の方向）に細く、高さ方向（矢印５２の方向）及び奥行き方向（矢印５３の方向）が上記幅方向５１よりも長い略直方体形状に形成されている。このインクカートリッジ１０は、図１及び図２に示された装着姿勢で、図中の下側の面を底面４４とし、図中の上側の面を上面４３として、背面４２側から挿入方向５０に沿ってカートリッジ収容部７１（図３参照）に挿入される。なお、背面４２に対向する面を正面４１といい、正面４１、上面４３、背面４２及び底面４４のそれぞれに隣接し且つ互いに対向する２つの面を側面４５，４６という。この側面４５，４６のうち、正面４１から見て左側を左側面４５といい、右側を右側面４６という。

インクカートリッジ１０は、大別して、インクが収容されるインク室１１が内部に形成された本体２０と、インク室１１に設けられて該インク室１１のインク残量を検知するための検知体６０とを備えている。以下では、本体２０と検知体６０とについて詳細に説明する。

まず、本体２０から説明する。本体２０は、本体フレーム２１とフィルム２２とによって構成されている。本体フレーム２１は、光透過性を有する例えばナイロンやポリエチレン、又はポリプロピレンなどの透明又は半透明の樹脂材料を射出成形して得られる。本体フレーム２１は、インクカートリッジ１０の筐体を構成する部材であり、インクカートリッジ１０の六面４１〜４６を形成している。よって、インクカートリッジ１０の各面４１〜４６は本体フレーム２１の各面に一致するので、以下では、インクカートリッジ１０の各面に付された符号（４１〜４６）を用いて本体フレーム２１の各面を示すこととする。

本体フレーム２１は、正面４１、上面４３、背面４２及び底面４４に概ね沿って環状に形成されている。これにより、本体フレーム２１の左側面４５及び右側面４６に開口が形成されている。本体フレーム２１の左側面４５及び右側面４６のそれぞれに、透明な樹脂で構成されたフィルム２２，２２が貼り付けられている。具体的には、フィルム２２，２２は、本体フレーム２１の左側面４５及び右側面４６の外縁部に溶着されている。このフィルム２２，２２によって本体フレーム２１の左側面４５及び右側面４６の開口が閉塞されており、本体フレーム２１とフィルム２２，２２とによって囲まれた空間はインクが収容されるインク室１１として区画されている。なお、本実施形態では、本体フレーム２１とフィルム２２，２２とによってインク室１１を形成することとしたが、例えば、本体フレーム２１自体を直方体の容器状に形成することによってその内部にインク室１１を設けてもかまわない。

本体フレーム２１には、検知部１４と、インク注入部１５と、大気連通口８１と、インク供給口９１とが設けられている。検知部１４、大気連通口８１、及びインク供給口９１は、いずれも本体フレーム２１の背面４２に設けられている。インク注入部１５は、本体フレーム２１の正面４１に設けられている。

検知部１４は、インク室１１に収容されているインクの量を視覚的、電気的若しくは光学的に検知するためのものである。本実施の形態に係る検知部１４は、本体フレーム２１の背面４２の中段付近に形成された突起部である。検知部１４は、奥行き方向５３及び幅方向５１よりも高さ方向５２に長い略直方体形状に形成されており、背面４２の中段付近から外向きへ突出している。検知部１４は、背面４２に平行で、この背面４２から外向きに所定距離だけ離間した矩形状の前壁１４１と、この前壁１４１の左右の二辺を含む一対の側壁１４２，１４２と、前壁１４１の上下の二辺を含む上壁１４３および下壁１４４とにより区画されてなる。これらの壁１４１，１４２，１４２，１４３，１４４で包囲された内部空間が検知室１２となっている。検知室１２は、インク室１１から離れる方向へ突出しており、検知室１２とインク室１１とは連続している。検知室１２を形作っている検知部１４の内壁の形状については、後ほど詳しく説明する。

本実施形態に係る検知部１４では、前壁１４１の幅方向５１の寸法、つまり、検知部１４の幅は、インクカートリッジ１０の背面４２の幅よりも小さく形成されており、検知室１２は、奥行き方向５３及び幅方向５１よりも高さ方向５２に長い略直方体形状の空間に形成されている。検知部１４の幅は、該検知部１４の側壁１４２の側方に後述する光センサ７３（図３参照）の発光素子７４及び受光素子７５が配置可能なように設定されている。

検知部１４は、本体フレーム２１と同じ材質、すなわち、光透過性を有する樹脂材料で構成されている。なお、検知部１４は、光透過性を有するものであれば、透明に限らず半透明の樹脂などで構成されていてもよい。検知部１４を構成する各壁１４１〜１４４とその検知室１２は、光が照射される照射領域である。本実施形態では、検知部１４を構成する側壁１４２の下部の領域に、後述するカートリッジ収容部７１に取り付けられた光センサ７３の発光素子７４（図３参照）によって光が照射される。

インク注入部１５は、外部からインク室１１へインクを注入するために利用される。このインク注入部１５は、本体フレーム２１の正面４１側に設けられている。詳細には、インク注入部１５は、本体フレーム２１の正面４１の中段付近よりやや下側に設けられている。インク注入部１５は、正面４１に開口１８を有する円筒状の孔として形成されており、この開口が１８が本体２０の外部に開放されたインク注入口となっている。インク室１１に貯溜されるインクは、開口１８からインク注入部１５を通じて注入される。インクカートリッジ１０には、少なくとも検知部１４の内部空間である検知室１２を満たす量のインクが収容されている。

大気連通口８１は、本体フレーム２１の背面４２において、検知部１４より上方に形成されている。この大気連通口８１は、インク室１１内の空気とインクカートリッジ１０の外部とを連通するための貫通孔である。インクカートリッジ１０が未使用状態の場合は、大気連通口８１は、シール部材（図示略）によって閉塞されている。インクカートリッジ１０がカートリッジ収容部７１に装着されると、大気連通口８１に後述するロッド７７（図３参照）が挿通される。これにより、大気連通口８１が開放されて、インク室１１内の気圧が大気圧になる。

インク供給口９１は、本体フレーム２１の背面４２において検知部１４よりも下方に形成されている。このインク供給口９１は、インク室１１からインクを外部に導出するための貫通孔である。インクカートリッジ１０が未使用状態の場合は、インク供給口９１は、シール部材（図示略）によって閉塞されている。インクカートリッジ１０がカートリッジ収容部７１に装着されると、インク供給口９１に後述するインクニードル７８（図３参照）が挿通される。これにより、インクニードル７８を通じてインクカートリッジ１０から記録ヘッド部（図示略）へインクが供給可能となる。

続いて、検知体６０について説明する。検知体６０は、インク室１１に収容されたインクの量を検知するための部材である。検知体６０は、略中心に軸孔６５を有し、この軸孔６５から前方へ延びるフロート部６３と、同じく軸孔６５から後方へ延びる検出アーム６４と、検知アームの先端に設けられた指示部６２とを一体的に有している。検知体６０の軸孔６５は、本体フレーム２１においてインク室１１内に設けられて幅方向５１と平行に延びる回動軸６６に外嵌されている。これにより、検知体６０はインク室１１内において回動軸６６を中心として回動可能となっている。

検知体６０の指示部６２は、幅方向５１に薄く形成され、高さ方向５２へ延びる板状部材である。指示部６２は、検知部１４の検知室１２内に挿入されており、検知体６０の回動動作に応じて検知室１２内で上下に移動する。本実施形態では、指示部６２は、図２（ｂ）に実線で示される第１位置と、図２（ｂ）に破線で示されるように、上記第１位置から上方へ離間された第２位置との間で移動する。なお、上記第１位置は、指示部６２が検知室１２の下壁１４４に当接した位置である。また、上記第２位置は、指示部６２が検知室１２の下壁１４４から離れて上壁１４３に当接した位置である。

検知体６０のフロート部６３は、中空状に形成されており、浮力体の役割を担っている。これにより、フロート部６３はインク室１１内の液面の位置に応じて上下に変位し、このフロート部６３の変位量に応じて検知体６０が回動軸６６を中心に回動する。なお、フロート部６３は、検知体６０を回動させる浮力を発生させ得るものであればよく、内部が中空状のものに限定されない。

検知体６０は、例えばナイロン、ポリエチレンやポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート、ポリオレフィン、又はカーボンブラックが添加されたアクリル樹脂などの、遮光性を有する樹脂材料で構成されている。但し、検知体６０の全体が遮光性を備える必要はなく、少なくとも指示部６２が光センサ７３（図３参照）の発光素子７４から出射される光を遮断できるように遮光性を備えればよい。

［インク供給装置７０の構成］
続いて、インクカートリッジが装着されるインク供給装置７０の構成について説明する。インク供給装置７０はインクジェット方式の記録装置に設けられており、記録装置が備える記録ヘッド部へインクを供給するものである。以下では、インク供給装置７０に関し、特に、インクカートリッジ１０のインク室１１のインク残量を検知するための構成について詳細に説明する。

図３はインクカートリッジが装着されたインク供給装置の縦断面構造を模式的に示す図である。図３に示すように、インク供給装置７０は、複数のインクカートリッジ１０を装着可能なカートリッジ収容部７１を備えている。カートリッジ収容部７１は、正面に開口７１ａを有し、この開口７１ａを通じてカートリッジ収容部７１の内部にインクカートリッジ１０が挿入される。

カートリッジ収容部７１の奥側であって、カートリッジ収容部７１の背面を構成する壁面１２９の下部には、記録装置の記録ヘッド部へのインク流路と接続されたインクニードル７８が設けられている。カートリッジ収容部７１にインクカートリッジ１０が装着されると、インクニードル７８がインク供給口９１に挿入されて、インクカートリッジ１０のインク室１１と記録ヘッド部に至るインク流路とが連通される。

また、壁面１２９においてインクニードル７８の上方には、ロッド７７が設けられている。カートリッジ収容部７１にインクカートリッジ１０が装着されると、ロッド７７が大気連通口８１に挿入されて、インク室１１と外部とが大気連通口８１を通じて連通される。

さらに、壁面１２９においてインクニードル７８とロッド７７との間には、光センサ７３が設けられている。光センサ７３は、カートリッジ収容部７１に装着されたインクカートリッジ１０内にインクが所定量あるかどうかを検知するためのものであり、本実施形態では、光センサ７３として、発光素子７４及び受光素子７５を有する透過型のフォトインタラプタが用いられている。カートリッジ収容部７１にインクカートリッジ１０が装着されると、光センサ７３の発光素子７４と受光素子７５との間の光路７６に検知部１４が挿入される。つまり、検知部１４の側壁１４２において、光が照射される領域１４２Ａ（図１参照）が発光素子７４から受光素子７５に至る光路７６に配置される。

上記構成において、インクカートリッジ１０のインク室１１内の液面の位置に応じて検知体６０のフロート部６３が上下に変位すると、検知体６０が回動し、その回動動作に応じて指示部６２が検知室１２内で上下に移動する。つまり、フロート部６３が上昇すると指示部６２が検知室１２の下方へ移動する。指示部６２が検知部１４の下壁１４４に到達すると、指示部６２は、下壁１４４に当接した第１位置（図２（ｂ）において実線で示された姿勢）となる。このとき、指示部６２は、検知部１４の側壁１４２における下部の領域１４２Ａ（図１において二点鎖線で囲まれた部分）の内側に配置される。上記第１位置において、領域１４２Ａに垂直に光が照射されると、領域１４２Ａを透過した光は指示部６２によって遮断される。

一方、インクカートリッジ１０のインク室１１内のインクが所定量未満になって液面の降下とともに検知体６０のフロート部６３が降下すると、指示部６２が検知室１２の上方へ移動する。指示部６２が検知部１４の上壁１４３に到達すると、指示部６２は、上壁１４３に当接した第２位置（図２（ｂ）において破線で示された姿勢）となる。このとき、指示部６２は、領域１４２Ａ（図１参照）の内側から退避した位置に配置される。この第２位置において、領域１４２Ａに垂直に光が照射されると、その光は指示部６２に遮られることなく検知部１４を透過する。

上述のように、指示部６２が上記第１位置にある場合は、光センサ７３の発光素子７４から出射された光は指示部６２によって遮断される。一方、指示部６２が上記第２位置にある場合は、光は指示部６２によって遮断されずに受光素子７５へ到達する。したがって、受光素子７５の出力信号の波形に基づいてインク室１１内のインクが所定量以下であるかどうかを検知することができる。

［インクカートリッジ１０の検知部１４の構成］
続いて、図４を参照しながら、インクカートリッジ１０の検知部１４について詳細に説明する。図４は検知部の部分拡大図である。上述のように、インクカートリッジ１０の検知部１４は、インク室１１のインク残量を検知するために用いられる。したがって、検知室１２のインク液面が揺動したり、検知室１２を形成する検知部１４の内壁面へインクが付着したりすると、液面が誤認識されたりインク残量検出が不安定となったりする。そこで、検知部１４の内壁面、即ち、検知室１２を形成している面は、例えばフッ素系又はシリカ系の撥水性薄膜で被覆されて、インクに対する接触角が大きくなっている。この撥水性薄膜は、検知部１４の内壁面に浸漬コーティングにより液体状の膜材料を塗布し、塗布した膜材料を乾燥させることによって、成膜されている。なお、インクカートリッジ１０に収容されるインクの性質に応じて、上記撥水処理に代えて、撥油処理、又は撥水及び撥油処理を検知部１４の内壁に施すことがよい。

検知部１４は、本体フレーム２１の背面４２から突出しており、前壁１４１と、この前壁１４１の左右の二辺を含む一対の側壁１４２，１４２と、前壁１４１の上下の二辺を含む上壁１４３および下壁１４４とにより形成されている。この検知部１４の内壁には、２つの面が衝合して成る稜線や、３つの面が衝合して成る頂点が存在している。具体的には、検知部１４の内壁において前壁１４１と側壁１４２，１４２が衝合するところに２本の垂直方向（高さ方向５２）の稜線１０１，１０２が存在し、前壁１４１と上壁１４３が衝合するところに１本の水平方向（幅方向５１）の稜線１０３が存在し、前壁１４１と下壁１４４が衝合するところに１本の水平方向（幅方向５１）の稜線１０４が存在し、上壁１４３と側壁１４２，１４２が衝合するところに２本の水平方向（奥行き方向５３）の稜線１０５，１０６が存在し、下壁１４４と側壁１４２，１４２が衝合するところに２本の水平方向（奥行き方向５３）の稜線１０７，１０８が存在する。そして、前壁１４１の四隅には３つの面が衝合して成る４つの頂点１１１，１１２，１１３，１１４が存在している。

上記稜線及び頂点に角が存在すると、撥水性薄膜の成膜時に毛細管力によって稜線の角や頂点の角に膜材料が溜まり、この結果、稜線や頂点の薄膜の膜厚が周囲と比較して厚くなってしまう。そこで、本実施の形態に係る検知部１４では、内壁に存在する複数の稜線のうち少なくとも１つの稜線の角が丸められている。なお、丸められている稜線の角の数は多い方が好ましく、全ての稜線の角が丸められていることが望ましい。また、検知部１４の内壁に存在する複数の頂点のうち少なくとも一つの頂点の角が丸められていることがよい。丸められている頂点の角の数は多い方が好ましく、全ての頂点の角が丸められていることが望ましい。

ここで、「稜線の角を丸める」とは、稜線において衝合する２つの面が曲面で接続されて角がないことをいう。このように角が丸められた稜線の、該稜線の方向と直交する断面はおよそ円弧となっている。一般に、角を丸める処理では、この円弧の半径（角Ｒ）で角の丸みが表されている。また、「頂点の角を丸める」とは、頂点において衝合する３つの面が曲面で接続されて角がないことをいう。このように角が丸められた頂点は球面状となっている。

検知部１４の内壁の稜線及び頂点の角の丸み角Ｒは、インクカートリッジ１０の内壁の形状や、この内壁を被覆する薄膜の性質に応じて定めることがよい。稜線及び頂点の角の丸み角Ｒが小さすぎると稜線及び頂点に液体の膜材料が溜まりやすい。一方、稜線及び頂点の角の丸み角Ｒが大きすぎると小型化が進められているインクカートリッジにおいて良好なインク残量検知を行うことのできる検知部１４を形成することができない。このように定められる検知部１４の内壁の稜線及び頂点の角の丸み角Ｒは０．５〜８．０ｍｍの範囲である。このなかでも、検知部１４の内壁の稜線及び頂点の角の丸み角Ｒは０．８〜５．０ｍｍの範囲であることが望ましい。なお、本実施の形態に係るインクカートリッジ１０のような樹脂成形品においては、一般的に、成形時に金型から抜き出すことを考慮して成形品の角部が丸められている。この型抜きのための角部の丸み（抜きの角Ｒ）は、成形品の大きさや形状並びに樹脂材料の性質によっても異なるが、一般的な従来のインクカートリッジでは、角Ｒ＝０．２〜０．３ｍｍである。従来のインクカートリッジの検知部の内壁にも、もちろん型抜きのための角部の丸みは設けられているが、良好に型抜きすることを目的として定められた角部の角Ｒでは、本発明の課題の解決には至らない。

上述のように、検知部１４の内壁において、稜線の角や頂点の角が丸められることによって、撥水性薄膜の成膜時に毛細管力によって膜材料が溜まりやすい形状部分が少なくなり、膜材料をより薄く且つ均一に塗布することができる。この結果、検知部１４の内壁を被覆している撥水性薄膜の膜厚の不均一の程度が低減される。特に、検知部１４の内壁に角が存在しない場合、例えば、検知部１４の内壁が全て曲面で形成されているような場合は、撥水性薄膜の成膜時に毛細管力によって膜材料が溜まりやすい形状部分が存在しなくなり、検知部１４の内壁を被覆している撥水性薄膜の膜厚を均一化することが更に容易となる。このように、検知部１４の内壁を被覆する撥水性薄膜の膜厚の不均一の程度が低減すれば、熱応力が大きくなる膜厚の厚い部分が少なくなり、熱応力を起因として撥水性薄膜に生じる亀裂の数（長さ）を低減できる。亀裂の数が低減できるので、亀裂から進行する撥水性薄膜の剥離が抑制され、撥水性薄膜の効果を持続させてインク残量の誤認識の防止に寄与することができる。さらに、検知部１４の内面を被覆している撥水性薄膜の剥離が抑制されるので、剥離した膜がインクに混入して記録ヘッド部への流路に堆積することによって生じるインク吐出不良を防止することができる。

なお、本実施の形態に係る検知部１４は、本体フレーム２１の背面４２から突出した形状を有しているが、検知部１４の形態はこれに限定されるものではない。検知部１４はその内部に形成された検知室１２がインク室１１から外方へ突出した形状であれば上記とは異なる態様であってよい。例えば、検知部１４は本体フレーム２１の背面４２以外の面から外方へ突出して設けられていてもよいし、検知部１４はインクカートリッジ１０の外観に突出せずにインクカートリッジ１０の内部形状によってインク室１１から外方へ突出するように検知室１２が設けられていてもよい。

また、検知部１４の外形状と、検知部１４の内形状（即ち、検知室１２の形状）とは必ずしも一致しない。例えば、検知部１４の外形状を略直方体形状とし、検知室１２の形状を半球状とすれば、稜線の角や頂点の角が存在しない検知部１４の内壁を具現化できる。

次に、本発明の実施例について説明する。本発明に係るインク容器の効果を確認するために、実施例１及び実施例２として上記実施の形態に係るインクカートリッジを具現化するインクカートリッジを製作し、その比較例１及び比較例２として従来のインクカートリッジを用意し、これらの各カートリッジに対して評価試験を行い、この評価試験の結果を比較した。

［実施例１］
まず、図５を参照しながら、実施例１に係るインクカートリッジについて説明する。図５は実施例１に係るインクカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）はインクカートリッジの側面図、（ｂ）はインクカートリッジの背面図、（ｃ）は図５（ｂ）のｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図５（ａ）のｄ−ｄ断面図である。実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａは、本体フレーム２１がポリプロピレンで構成され、フィルム２２もポリプロピレンで構成されている。そして、実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａの検知部１４は、本体フレーム２１の背面４２から突出した半球状の突出部として形成されて、検知部１４の内壁は全て曲面で形成されている。具体的には、全ての頂点１１１，１１２，１１３，１１４は角が丸められている。そして、前壁１４１と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の垂直方向の稜線１０１，１０２は角Ｒ＝０．８ｍｍの丸みで丸められており、前壁１４１と上壁１４３が衝合するところの１本の水平方向の稜線１０３は角Ｒ＝５．０ｍｍの丸みで丸められており、前壁１４１と下壁１４４が衝合するところの１本の水平方向の稜線１０４は角Ｒ＝２．０ｍｍの丸みで丸められており、上壁１４３と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の水平方向の稜線１０５，１０６は角Ｒ＝０．８ｍｍの丸みで丸められており、下壁１４４と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の水平方向の稜線１０７，１０８は角Ｒ＝０．８ｍｍの丸みで丸められている。

そして、上記形状の検知部１４の内壁に対し、撥水撥油処理剤・フッ素コーティング剤（株式会社フロロテクノロジー製、商品名：フロロサーフ＜株式会社フロロテクノロジーの商標＞、型式：ＦＳ−１０１０Ｚ−２．０）を、目標膜厚を１〜２μｍとして浸漬コーティングにより塗布し、１０秒以上乾燥させることによって、撥水性薄膜を成膜した。

インクカートリッジ１０Ａの内部には、装着姿勢において、検知室１２がインクで完全に満たされる程度の量のインクを注入した。インクとしては、表面張力が４６．０［ｍＮ／ｍ］の顔料インク（ブラザー工業株式会社製、型式：ＬＣ１０Ｂｋ）を用いた。なお、使用した顔料インクの表面張力の測定は、全自動表面張力計（共和界面化学株式会社製、型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）を用いて周知のウイルヘルミ法に基づいて行った。

［実施例２］
実施例２に係るインクカートリッジ（図示略）は、実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａと形状、材質などは同一条件であり、検知部１４の内壁に成膜された撥水性薄膜の材料と厚みが異なる。具体的には、実施例２に係るインクカートリッジでは、検知部１４の内壁に対し、撥水撥油処理剤・フッ素コーティング剤（株式会社フロロテクノロジー製、商品名：フロロサーフ（株式会社フロロテクノロジーの商標）、型式：ＦＳ−１０１０Ｚ−４．０）を、目標膜厚を２〜３μｍとして浸漬コーティングにより塗布し、１０秒以上乾燥させることによって、撥水性薄膜を成膜した。

［比較例１］
次に、図６を参照しながら、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂについて説明する。図６は比較例１に係る従来のインクカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）はインクカートリッジの側面図、（ｂ）はインクカートリッジの背面図、（ｃ）は図６（ｂ）のｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図６（ａ）のｄ−ｄ断面図である。比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂは、本体フレーム２１がポリプロピレンで構成され、フィルム２２もポリプロピレンで構成されている。そして、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂの検知部１４は、本体フレーム２１の背面４２から突出した直方体状の突出部として形成されている。検知部１４の内壁に存在する稜線は、全て４５°でカットする面取り（Ｃ面カット）が施されている。具体的には、前壁１４１と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の垂直方向の稜線１０１，１０２はＣ＝０．２ｍｍで面取りされており、前壁１４１と上壁１４３が衝合するところの１本の水平方向の稜線１０３はＣ＝１．０ｍｍで面取りされており、前壁１４１と下壁１４４が衝合するところの１本の水平方向の稜線１０４はＣ＝０．７ｍｍで面取りされており、上壁１４３と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の水平方向の稜線１０５，１０６はＣ＝０．２ｍｍで面取りされており、下壁１４４と側壁１４２，１４２が衝合するところの２本の水平方向の稜線１０７，１０８はＣ＝０．２ｍｍで面取りされている。

そして、上記形状の検知部１４の内壁に対し、撥水撥油処理剤・フッ素コーティング剤（株式会社フロロテクノロジー製、商品名：フロロサーフ＜株式会社フロロテクノロジーの商標＞、型式：ＦＳ−１０１０Ｚ−２．０）を、目標膜厚を１〜２μｍとして浸漬コーティングにより塗布し、１０秒以上乾燥させることによって、撥水性薄膜を成膜した。

実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａと同様に、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂの内部には装着姿勢において、検知室１２がインクで完全に満たされる程度の量のインクを注入した。このインクとしては、表面張力が４６．０［ｍＮ／ｍ］の顔料インク（ブラザー工業株式会社製、型式：ＬＣ１０Ｂｋ）を用いた。なお、使用した顔料インクの表面張力の測定は、全自動表面張力計（共和界面化学株式会社製、型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）を用いて周知のウイルヘルミ法に基づいて行った。

［比較例２］
比較例２に係る従来のインクカートリッジ（図示略）は、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂと形状、材質などは同一条件であり、検知部１４の内壁に成膜された撥水性薄膜の材料と厚みが異なる。具体的には、比較例２に係る従来のインクカートリッジでは、検知部１４の内壁に対し、撥水撥油処理剤・フッ素コーティング剤（株式会社フロロテクノロジー製、商品名：フロロサーフ（株式会社フロロテクノロジーの商標）、型式：ＦＳ−１０１０Ｚ−４．０）を、目標膜厚を２〜３μｍとして浸漬コーティングにより塗布し、１０秒以上乾燥させることによって、撥水性薄膜を成膜した。

［評価試験］
実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａと、実施例２に係るインクカートリッジと、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂと、比較例２に係る従来のインクカートリッジとを用いて、以下の要領で検知部１４の内壁に成膜された撥水性薄膜の評価試験を行った。評価試験として、冷熱衝撃試験機（エスペック株式会社製、型式ＴＳＡ−７１Ｓ）を用いて冷熱衝撃試験（サーマルショック試験）を行った。この冷熱衝撃試験では、インクカートリッジ１０に対し、−４０℃の低温と７０℃の高温とを１時間毎に交互に１０サイクル繰り返して与え、検知部１４の内壁に成膜された撥水性薄膜の剥離を目視で確認した。この評価試験の結果は、下記の表１に示す通りである。

表１に示されるように、評価試験の結果、実施例１に係るインクカートリッジ１０Ａと実施例２に係るインクカートリッジでは、検知部１４の内壁において撥水性薄膜の剥離は目視で確認できなかった。一方、比較例１に係る従来のインクカートリッジ１０Ｂと比較例２に係る従来のインクカートリッジでは、検知部１４の内壁において撥水性薄膜の剥離が目視で確認された。特に、撥水性薄膜の膜厚の大きい比較例２に係る従来のインクカートリッジにおいて、撥水性薄膜の剥離が顕著であった。以上の通り、評価試験において、本発明に係るインク容器（インクカートリッジ）は、従来のインクカートリッジと比較して検知部１４の内壁に成膜された撥水性又は撥油性薄膜の剥離が抑制されることが認められた。

本発明は、インクが収容されたインクカートリッジのみならず、液体、特に粘性を有する液体が収容される液体容器であって液体の残量検知部が形成されたもの全般に好適に用いることができる。

１０ インクカートリッジ（インク容器）
１１ インク室
１２ 検知室（インク残量検出室）
１４ 検知部（インク残量検出部）
１５ インク注入部
２０ 本体
２１ 本体フレーム（インク収容部）
２２ フィルム
６０ 検知体
６２ 指示部
６３ フロート部
６４ 検出アーム
６５ 軸孔
６６ 回動軸
８１ 大気連通口
９１ インク供給口
１０１〜１０８ 稜線
１１１〜１１４ 頂点
１４１ 前壁
１４２ 側壁
１４３ 上壁
１４４ 底壁

Claims (3)

1. インクが収容されるインク室が内部に設けられたインク収容部と、
   該インク収容部から外方へ突出し、前記インク室と連続する中空状のインク残量検知室が内部に設けられ、かつ、光透過性を有する材料で構成されたインク残量検知部とを備え、
   前記インク残量検知室の内壁が撥水性又は撥油性の薄膜で被覆されているとともに、前記インク残量検知室の内壁を形成している面同士が衝合して成る稜線の角が０．５〜８．００ｍｍの範囲に含まれる所定の大きさの丸め半径で丸められている、インク容器。
2. 前記インク残量検知室の内壁の少なくとも１つの頂点の角が丸められている、請求項１に記載のインク容器。
3. 前記インク残量検知室の内壁は曲面で形成されている、請求項２に記載のインク容器。

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