インクタンク及びインクタンクの製造方法
【課題】選択可能な材料の種類を拡大することができるインクタンク及びインクタンクの製造方法を提供する。
【解決手段】インクタンクは、インクを収容するタンク本体５１と、タンク本体５１内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光１５７ｂの経路を形成するプリズム１０７と、プリズム１０７とは別体で構成され、プリズム１０７を保持するベース板１０１とを備え、タンク本体５１には、タンク本体５１の内側及び外側の間を貫通する貫通孔７７が形成されており、ベース板１０１は、プリズム１０７と貫通孔７７とが重なるように貫通孔７７を塞いだ状態でタンク本体５１に固着されている。
【解決手段】インクタンクは、インクを収容するタンク本体５１と、タンク本体５１内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光１５７ｂの経路を形成するプリズム１０７と、プリズム１０７とは別体で構成され、プリズム１０７を保持するベース板１０１とを備え、タンク本体５１には、タンク本体５１の内側及び外側の間を貫通する貫通孔７７が形成されており、ベース板１０１は、プリズム１０７と貫通孔７７とが重なるように貫通孔７７を塞いだ状態でタンク本体５１に固着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンク及びインクタンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクタンク内に収容されているインクの量が所定量を下回った状態（以下、インクエンドと呼ぶ）を光学式センサで検出するためのプリズムを備えたインクタンクが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３０７７６号公報（第１０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたインクタンクでは、プリズムが矩形板に一体形成されており、矩形板が本体に溶着固定されている。ここで、矩形板は、プリズムが一体形成されるので、インクの量の検出に適した材料であることが好ましい。また、本体は、本体の機能に適した材料であることが好ましい。
【０００５】
一方、本体と矩形板とは、これら本体及び矩形板の溶着の強度を確保する観点から、溶着に対する相性がよい材料同士で構成されていることが好ましい。最も好ましいのは、本体と矩形板とが同じ材料で構成されていることである。
【０００６】
しかしながら、本体及び矩形板のそれぞれに好適とされる材料同士は、一致するとも限らず、必ずしも溶着に対する相性がよいとも限らない。つまり、上記特許文献１に記載されたインクタンクでは、選択可能な材料の種類を拡大することが困難であるという未解決の課題がある。
【０００７】
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、選択可能な材料の種類を拡大することができるインクタンク及びインクタンクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクタンクは、インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路を形成するプリズムと、前記プリズムとは別体で構成され、前記プリズムを保持する保持板とを備え、前記インク収容部には、当該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔が形成されており、前記保持板は、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように前記貫通孔を塞いだ状態で前記インク収容部に固着されていることを特徴とする。
【０００９】
このインクタンクでは、プリズムとプリズムを保持する保持板とが別体であり、保持板がインク収容部に固着されている。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクでは、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００１０】
上記のインクタンクにおいて、前記インク収容部は、少なくとも前記貫通孔を囲む部位が前記保持板に溶着で固着されていることが好ましい。
【００１１】
このインクタンクでは、インク収容部の少なくとも貫通孔を囲む部位と保持板とが溶着で固着されているので、貫通孔からのインクの漏洩を抑えることが可能となる。
【００１２】
上記のインクタンクにおいて、前記インク収容部と前記保持板とは、それぞれ同じ材料で構成されていることが好ましい。
【００１３】
このインクタンクでは、インク収容部と保持板とがそれぞれ同じ材料で構成されているため、溶着の強度の向上が図られる。
【００１４】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、撥液性を有していることが好ましい。
【００１５】
ここで、撥液とは、液状体をはじく性質をいう。
このインクタンクでは、プリズムが撥液性を有しているため、インクや気泡がプリズムに付着しにくくすることができる。ここで、インクや気泡がプリズムに付着しやすいと、インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されない場合が考えられる。本インクタンクでは、インクや気泡がプリズムに付着しにくいため、光の経路が形成される。従って、このインクタンクでは、インクの量の検出に対する信頼性を向上させることができる。また、このインクタンクでは、インク収容部と保持板との材料を、プリズムの撥液性に左右されることなく選定することが可能となる。
【００１６】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、かしめによって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１７】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、固定具によって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１８】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、圧入によって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１９】
本発明のインクタンクの製造方法は、インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、前記プリズムを保持する保持板を形成する工程と、前記プリズムを前記保持板に固定する工程と、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
このインクタンクの製造方法では、インク収容部と、プリズムと、保持板とをそれぞれ別の工程で形成する。また、このインクタンクの製造方法は、プリズムを保持板に固定する工程と、保持板とインク収容部とを固着させる工程とを有している。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクの製造方法では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００２１】
本発明のインクタンクの製造方法は、インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、前記プリズムに、該プリズムを保持する保持板を射出成形する工程と、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
このインクタンクの製造方法では、プリズムを形成してから、このプリズムに射出成形で保持板を形成し、この保持板とインク収容部とを固着させる。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクの製造方法では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態を、インクジェットプリンタに適用した場合を例に説明する。
インクジェットプリンタ１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、送り装置３と、記録ヘッド５と、キャリジ７と、キャリジ移動装置９と、タンク装着部１１と、検出器１３とを備えている。
【００２４】
送り装置３は、図１（ａ）に示すように、送りローラ１５と、押さえローラ１７と、送りモータ１９とを備えている。送りローラ１５と、押さえローラ１７とは、互いに外周を接し合って回転可能に構成されている。送りモータ１９は、図示しない制御部によって動作が制御され、送りローラ１５を回転駆動するための動力を発生する。この送り装置３は、送りモータ１９から送りローラ１５に動力が伝達され、送りローラ１５と押さえローラ１７との間に挟持した記録用紙Ｐを、図１（ａ）に示す送り方向に間欠送りする。
【００２５】
記録ヘッド５は、底面にインクをインク滴として吐出する複数のノズルが形成されている。なお、記録ヘッド５において、複数のノズルが形成されている面をノズル面２１と呼ぶ。この記録ヘッド５は、図示しない制御部から出力される駆動信号に基づいて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出して、記録用紙Ｐに記録を行う。
【００２６】
キャリジ７には、記録ヘッド５が配設されている。なお、記録ヘッド５は、図１（ｂ）に示すように、ノズル面２１がキャリジ７の底面から記録用紙Ｐ側に突出した状態で、且つノズル面２１と記録用紙Ｐとの間に隙間を保った状態で、キャリジ７に配設されている。
【００２７】
キャリジ移動装置９は、図１（ａ）に示すように、一対のプーリ２３ａ及び２３ｂと、タイミングベルト２５と、キャリジモータ２７と、キャリジガイド軸２９とを備えている。タイミングベルト２５は、一対のプーリ２３ａ及び２３ｂ間に、図１中の主走査方向に沿って張設されており、一部がキャリジ７に固定されている。
【００２８】
キャリジモータ２７は、図示しない制御部によって動作が制御され、プーリ２３ａを回転駆動するための動力を発生する。キャリジガイド軸２９は、主走査方向に沿って延びているとともに、両端が図示しない筐体に支持されており、キャリジ７を主走査方向にガイドする。
【００２９】
上記の構成を有するキャリジ移動装置９は、キャリジモータ２７からプーリ２３ａ及びタイミングベルト２５を介してキャリジ７に動力が伝達されて、キャリジ７を主走査方向に往復移動させる。
【００３０】
タンク装着部１１は、インクを収容したインクタンク３３が着脱自在に装着される。タンク装着部１１と記録ヘッド５とは、チューブ３５で接続されている。そして、タンク装着部１１にインクタンク３３が装着されているとき、インクタンク３３に収容されているインクは、チューブ３５を介して記録ヘッド５に供給される。
【００３１】
タンク装着部１１には、図１（ｂ）中のＡ−Ａ線での断面図である図２に示すように、底面に、チューブ３５の一端が接続される接続口４１が形成されている。接続口４１は、タンク装着部１１の内部に連通している。タンク装着部１１の内部には、フィルタ４３と、インク供給針４５とが配設されている。フィルタ４３は、接続口４１をタンク装着部１１の内部から覆うように設けられている。インク供給針４５は、フィルタ４３をタンク装着部１１の内部から覆うように設けられている。
【００３２】
インク供給針４５は、後述するインクタンク３３のインク供出口に挿入され、インクタンク３３からインクの供給を受ける。フィルタ４３は、インク供給針４５を介して供給されたインクをろ過して、インク内の気泡や塵などが接続口４１側に流出するのを妨げる。フィルタ４３によってろ過されたインクは、接続口４１からチューブ３５を介して記録ヘッド５に供給される。
【００３３】
検出器１３は、図１（ａ）に示すように、検出部４９ａ及び検出部４９ｂを備えている。検出部４９ａ及び４９ｂのそれぞれは、一対の発光素子及び受光素子を備えた光学式センサで構成されている。検出部４９ａは、タンク装着部１１にインクタンク３３が装着されているか否かを検出する。検出部４９ｂは、インクタンク３３内のインクの量を検出する。なお、本実施形態では、検出部４９ｂは、インクタンク３３内のインクの量が所定量を下回っているか否かを検出する。
【００３４】
上記の構成を有するインクジェットプリンタ１は、送りモータ１９の駆動が図示しない制御部によって制御され、送り装置３が記録用紙Ｐを記録ヘッド５に対向させながら、送り方向に間欠送りする。このとき、制御部は、キャリジモータ２７の駆動を制御して、キャリジ７を主走査方向に往復移動させながら、記録ヘッド５の駆動を制御して、所定の位置でインク滴を吐出させる。このような動作によって、記録用紙Ｐにドットが形成され、この記録用紙Ｐに文字や画像などの記録情報に基づく記録が行われる。
【００３５】
ここで、インクタンク３３の構成について詳細を説明する。
インクタンク３３は、図１（ｂ）中のＢ視方向における側面図である図３（ａ）に示すように、タンク本体５１と、蓋５３と、プリズムユニット５５とを備えている。
【００３６】
タンク本体５１は、インクを収容する容器として機能する。このタンク本体５１には、図３（ａ）で見て底面から下に向かって突出するインク供出部５７が形成されている。インク供出部５７の底面には、インクタンク３３の底面図である図３（ｂ）に示すように、インク供出口５９が穿孔されている。タンク本体５１内に収容されているインクは、インク供出口５９から、前述したタンク装着部１１内のインク供給針４５に供出される。
【００３７】
なお、インク供出部５７の底面には、インク供出口５９を覆うようにシール６１が付されている。インクタンク３３がタンク装着部１１に装着される前の状態では、インク供出口５９は、このシール６１によって塞がれている。そして、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されると、インク供給針４５がシール６１を突き破ってインク供出口５９内に進入する。
【００３８】
タンク本体５１内には、平面図である図４（ａ）及び図４（ａ）中のＣ−Ｃ線での断面図である図４（ｂ）に示すように、枠状の仕切壁６３が形成されている。仕切壁６３は、タンク本体５１内でインク供出部５７を仕切っている。なお、タンク本体５１内において、仕切壁６３で仕切られた外側の空間を第１インク室６５と呼び、仕切壁６３によって仕切られたインク供出部５７の内側の空間を第２インク室６７と呼ぶことにする。
【００３９】
第２インク室６７内には、前述したインク供出口５９を囲む円筒部６９が、第２インク室６７の底部７１からタンク本体５１内に向かって延びるように形成されている。円筒部６９には、インク供出口５９を第２インク室６７側から覆う天板部７３が形成されている。この天板部７３には、第２インク室６７とインク供出口５９とを連通させる連通孔７５が形成されている。
【００４０】
タンク本体５１の側面には、側面図である図５（ａ）及び図５（ａ）中のＤ−Ｄ線での断面図である図５（ｂ）に示すように、プリズムユニット設置部７６が形成されている。プリズムユニット設置部７６には、後述するプリズムユニット５５が設置される。プリズムユニット設置部７６には、貫通孔７７と、突起７８ａ及び７８ｂと、凹部７９とが形成されている。
【００４１】
貫通孔７７は、タンク本体５１の外側から第２インク室６７内に通じている。この貫通孔７７には、後述するプリズムが挿入される。凹部７９内には、後述するプリズムが収容される。突起７８ａ及び７８ｂは、後述するプリズムユニット５５に形成されている位置決め孔にはまって、プリズムユニット５５の設置位置を決める。
上記の構成を有するタンク本体５１は、ポリプロピレンの射出成形により形成されている。
【００４２】
蓋５３は、インクタンク３３の平面図である図６（ａ）に示すように、天面８１からインクタンク３３の内部に通じる大気連通孔８３が形成されている。この大気連通孔８３によって、インクタンク３３内が大気に開放される。天面８１には、シール貼付領域８５が設定されているとともに、シール貼付領域８５内で大気連通孔８３から蓋５３の一側縁部に至る溝８７が形成されている。
【００４３】
蓋５３には、図６（ｂ）に示すように、シール貼付領域８５にシール９１が付されている。大気連通孔８３及び溝８７は、このシール９１によって、天面８１側から塞がれている。シール９１は、切取線９３が設けられており、切取線９３からシール貼付領域８５の外側に向かって延びる領域が剥離部９５として設定されている。そして、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されて使用されるときに、図６（ｃ）に示すように、剥離部９５が切取線９３で分断され、溝８７の一端部が露呈する。溝８７の一端部が露呈すると、溝８７及び大気連通孔８３を介して、インクタンク３３の内部が大気に開放された状態となる。
【００４４】
プリズムユニット５５は、平面図である図７（ａ）に示すように、ベース板１０１の面１０３に２つのプリズム１０５及び１０７を備えた構成を有している。ベース板１０１には、図７（ａ）中のＦ視方向における側面図である図７（ｂ）に示すように、位置決め孔１１５ａ及び１１５ｂが形成されている。
【００４５】
ベース板１０１とプリズム１０５及び１０７とは、検出部４９ａ及び４９ｂのそれぞれを構成する光学式センサの光に対して透過性を有する材料で形成されている。ベース板１０１とプリズム１０５とは、一体的に形成されている。また、プリズム１０７は、ベース板１０１に圧入されている。これにより、プリズム１０７は、ベース板１０１に保持されている。なお、本実施形態では、ベース板１０１及びプリズム１０５の材料として、ポリプロピレンが採用されている。また、プリズム１０７の材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの撥液性を有するフッ素樹脂が採用されている。
【００４６】
プリズム１０５及び１０７のそれぞれは、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、面１０９ａと面１０９ｂとを有している。これらの面１０９ａ及び面１０９ｂは、後述する発光素子からの光を反射する機能を有している。このため、以下においては、これらの面１０９ａ及び１０９ｂをそれぞれ、反射面１０９ａ及び反射面１０９ｂと呼ぶことにする。
【００４７】
上記の構成を有するプリズムユニット５５は、図３（ａ）中のＧ−Ｇ線での断面図である図８に示すように、面１０３側がタンク本体５１のプリズムユニット設置部７６に、溶着などによって固着されている。なお、プリズムユニット５５は、位置決め孔１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれが、タンク本体５１の突起７８ａ及び７８ｂのそれぞれにはめられることによって、タンク本体５１に対する位置が決められる。これにより、プリズム１０５がタンク本体５１の凹部７９内に収容され、プリズム１０７が貫通孔７７内に挿入される。また、プリズムユニット５５は、面１０３側が少なくともプリズム１０７の周囲を１周にわたってプリズムユニット設置部７６に固着される。これにより、貫通孔７７がプリズムユニット５５によって塞がれる。
【００４８】
また、インクタンク３３は、分解斜視図である図９に示すように、タンク本体５１の内部に、インク吸収体１２１と、第１フィルタ１２３と、キャップ１２５と、第２フィルタ１２７と、コイルばね１２９と、弁１３１と、パッキン１３３とを備えている。
インク吸収体１２１は、フェルトやスポンジなどのインクを吸収する能力が高い材料から形成されている。インク吸収体１２１は、インクを吸収した状態で、タンク本体５１内に収容されている。
【００４９】
第１フィルタ１２３は、例えば不織布やメッシュフィルタなどから形成されており、図３（ａ）中のＨ−Ｈ線での断面図である図１０に示すように、タンク本体５１内の仕切壁６３に載置されている。これにより、第２インク室６７は、底部７１と仕切壁６３と第１フィルタ１２３とによって囲まれる。なお、インク吸収体１２１は、図１０に示すように、蓋５３と第１フィルタ１２３とによって挟まれた状態で、タンク本体５１内に収容されている。
【００５０】
キャップ１２５は、断面図である図１１（ａ）及び底面図である図１１（ｂ）に示すように、円筒状の胴部１４１と、胴部の上端を塞ぐ天板部１４３とを有している。胴部１４１の下端には、４つの脚部１４５が形成されている。胴部１４１内には、上端側から下端側に向かって内径が広くなるテーパ部１４７が形成されている。
【００５１】
このキャップ１２５は、図１０に示すように、タンク本体５１内の円筒部６９に被せられ、４つの脚部１４５が第２インク室６７の底部７１に載置されている。
ここで、タンク本体５１内の円筒部６９には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、４つのリブ１４９が形成されている。キャップ１２５は、テーパ部１４７よりも下端側の内周が４つのリブ１４９にはめ込まれて円筒部６９に被せられている。
【００５２】
第２フィルタ１２７は、例えば不織布やメッシュフィルタなどから形成されており、図１０に示すように、タンク本体５１内の円筒部６９に載置されている。なお、キャップ１２５は、図１０中のＪ部の拡大図である図１２（ａ）に示すように、天板部１４３と第２フィルタ１２７との間に隙間を有した状態で円筒部６９に被せられている。
【００５３】
コイルばね１２９と、弁１３１と、パッキン１３３とは、図１２（ａ）に示すように、この順序でインク供出口５９から円筒部６９内に向かって挿入されている。コイルばね１２９は、円筒部６９の天板部７３と、弁１３１とによって挟まれている。このコイルばね１２９は、弁１３１をインク供出口５９側に向けて付勢している。
【００５４】
パッキン１３３は、図１２（ａ）に示すように、貫通孔１３５が形成されているとともに、貫通孔１３５の一縁に沿って環状に設けられる突条部１３７が形成されている。パッキン１３３は、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾力性に富んだ材料から形成されている。弁１３１は、コイルばね１２９からの付勢を受けて、パッキン１３３の貫通孔１３５を、パッキン１３３の突条部１３７側から塞いでいる。
【００５５】
上記の構成を有するインクタンク３３は、インクジェットプリンタ１のタンク装着部１１に装着されると、図１２（ｂ）に示すように、インク供給針４５がシール６１を突き破ってインク供出口５９内に進入する。このとき、インク供給針４５は、パッキン１３３の貫通孔１３５を貫通して、弁１３１を円筒部６９の天板部７３側に押し上げる。これにより、第２インク室６７とチューブ３５とがインク供給針４５を介して連通した状態となる。
【００５６】
第２インク室６７とチューブ３５とが連通した状態で、チューブ３５を介して第２インク室６７内に吸引力を作用させると、インク吸収体１２１に吸収されているインクが第１フィルタ１２３を経て第２インク室６７内に流入する。第２インク室６７内に流入したインクは、毛管現象によりキャップ１２５と円筒部６９との隙間を経て第２フィルタ１２７に至る。第２フィルタ１２７に至ったインクは、第２フィルタ１２７を通過して、連通孔７５及びインク供給針４５を介してチューブ３５に供出される。そして、チューブ３５に供出されたインクは、記録ヘッド５に供給される。
【００５７】
本実施形態のインクジェットプリンタ１では、検出部４９ａがインクタンク３３を検出し、検出部４９ｂがインクの量を検出する。インクタンク３３がタンク装着部１１に装着された状態において、検出部４９ａ及び４９ｂは、図８に示すように、検出部４９ａがプリズム１０５に対向する位置に配設され、検出部４９ｂがプリズム１０７に対向する位置に配設されている。検出部４９ａは、発光素子１５３ａと、受光素子１５５ａとを備えている。検出部４９ｂは、発光素子１５３ｂと、受光素子１５５ｂとを備えている。
【００５８】
インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されると、発光素子１５３ａからの光１５７ａは、プリズム１０５の反射面１０９ａ及び１０９ｂで反射して受光素子１５５ａに到達する。つまり、検出部４９ａは、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されていることを検出する。そして、プリズム１０５は、検出部４９ａの光１５７ａの経路を形成しており、光１５７ａを発光素子１５３ａから受光素子１５５ａに導く。
【００５９】
検出部４９ｂの発光素子１５３ｂからの光１５７ｂは、インクタンク３３内のインクの量が所定量を下回っている状態において、プリズム１０７の反射面１０９ａ及び１０９ｂで反射して受光素子１５５ｂに到達する。つまり、プリズム１０７は、インクの量が所定量を下回った状態で検出部４９ｂの光１５７ｂの経路を形成し、光１５７ｂを発光素子１５３ｂから受光素子１５５ｂに導く。
【００６０】
ここで、プリズム１０７は、第２インク室６７内のインクの量が、図１２（ｂ）に示す光１５７ｂよりも上回っている場合には、光１５７ｂを受光素子１５５ｂに反射させる機能が作用しない。インクが消費されて第２インク室６７内のインクの量が光１５７ｂを下回ると、プリズム１０７は、光１５７ｂを受光素子１５５ｂに反射させる機能を有するようになる。つまり、検出部４９ｂは、インクの量が光１５７ｂを下回ったこと（インクエンド）を検出する。
【００６１】
このとき、プリズム１０７の反射面１０９ａや１０９ｂにインクや気泡が付着してしまうと、第２インク室６７内のインクの量が所定量を下回っているにもかかわらず、インクエンドが検出されない場合が考えられる。そこで、本実施形態では、インクや気泡を付着させにくくするために、プリズム１０７の材料に撥液性を有するフッ素樹脂が採用されている。
【００６２】
ここで、インクタンク３３の製造方法について説明する。
インクタンク３３の製造方法は、タンク本体５１を形成する工程と、プリズムユニット５５を製造する工程と、タンク本体５１とプリズムユニット５５とを溶着する工程と、インクタンク３３を組み立てる工程とに大別される。なお、タンク本体５１を形成する工程と、プリズムユニット５５を製造する工程とは、いずれが先でも後でも構わない。
タンク本体５１を形成する工程では、ポリプロピレンを射出成形して、前述した構成を有するタンク本体５１を形成する。
【００６３】
プリズムユニット５５を製造する工程では、図１３（ａ）に示すように、まず、ベース板１０１とプリズム１０７とを、それぞれ別の工程で形成する。なお、ベース板１０１の形成とプリズム１０７の形成とは、いずれが先でも後でも構わない。
ベース板１０１の形成では、ポリプロピレンを射出成形して、ベース板１０１及びプリズム１０５を一体的に形成する。プリズム１０７の形成では、フッ素樹脂を射出成形してプリズム１０７を形成する。
【００６４】
なお、ベース板１０１の形成では、ベース板１０１及びプリズム１０５の形成とともに、圧入孔１５９と、面１０３側に突となる環状突条１６１ａ及び１６１ｂとを形成する。本実施形態では、圧入孔１５９が面１０３と、図７に示す面１０４との間を貫通するようにベース板１０１を形成する。また、環状突条１６１ａは、プリズム１０５を囲むように形成される。環状突条１６１ｂは、圧入孔１５９を囲むように形成される。
【００６５】
次いで、ベース板１０１の圧入孔１５９にプリズム１０７を圧入する。これにより、面１０３と面１０４との間を貫通する圧入孔１５９がプリズム１０７によって塞がれ、図１３（ｂ）に示すプリズムユニット５５が製造される。
【００６６】
タンク本体５１とプリズムユニット５５とを溶着する工程では、図１４（ａ）に示すように、まず、プリズム１０５を凹部７９に対峙させ、プリズム１０７を貫通孔７７に対峙させて、ユニット５５をプリズムユニット設置部７６に臨ませる。これにより、プリズム１０５が凹部７９に重なり、プリズム１０７が貫通孔７７に重なった状態となる。
【００６７】
次いで、プリズムユニット５５の環状突条１６１ａ及び１６１ｂと、プリズムユニット設置部７６とを当接させて、図１４（ｂ）に示すように、プリズムユニット５５をタンク本体５１に設置する。これにより、貫通孔７７は、環状突条１６１ｂに囲まれて、ベース板１０１で覆われた状態となる。
【００６８】
次いで、タンク本体５１と環状突条１６１ａ及び１６１ｂとを溶着する。これにより、プリズムユニット５５は、プリズム１０５及び１０７のそれぞれの周囲を１周にわたって、面１０３側がタンク本体５１に固着される。
【００６９】
インクタンク３３を組み立てる工程では、前述した各構成をタンク本体５１に組み込んで、インクタンク３３として組み立てる。これにより、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すインクタンク３３が製造される。
【００７０】
なお、本実施形態において、タンク本体５１がインク収容部に対応し、ベース板１０１が保持板に対応している。
【００７１】
本実施形態におけるインクタンク３３では、プリズム１０７とベース板１０１とが別体であり、プリズム１０７がベース板１０１の圧入孔１５９に圧入されることにより、プリズム１０７がベース板１０１に保持されている。そして、ベース板１０１がタンク本体５１に溶着されている。従って、プリズム１０７を構成する材料の性質に左右されることなく、タンク本体５１及びベース板１０１のそれぞれを、タンク本体５１及びベース板１０１の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンク３３では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００７２】
また、インクタンク３３では、タンク本体５１の貫通孔７７を囲む部位とベース板１０１とが溶着で固着されているので、貫通孔７７からのインクの漏洩が抑制される。
【００７３】
また、インクタンク３３では、タンク本体５１とベース板１０１とがそれぞれ同じ材料で構成されているため、溶着の強度の向上が図られる。
【００７４】
また、インクタンク３３では、プリズム１０７が撥液性を有しているため、インクや気泡がプリズム１０７の反射面１０９ａ及び１０９ｂに付着しにくくすることができる。従って、このインクタンク３３では、インクの量の検出に対する信頼性を向上させることができる。また、このインクタンク３３では、インク収容部と保持板との材料を、プリズム１０７の撥液性に左右されることなく選定することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では、ベース板１０１の面１０３と面１０４との間を貫通する圧入孔１５９にプリズム１０７を圧入して、圧入孔１５９をプリズム１０７で塞ぐようにしたが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されない。つまり、圧入孔１５９を、図１５（ａ）に示すように、面１０４側を塞いだ状態に形成し、プリズム１０７を面１０３側から圧入孔１５９に圧入するようにしてプリズムユニット５５を構成してもよい。
【００７６】
この構成によれば、図１５（ｂ）に示すプリズムユニット５５は、圧入孔１５９を面１０４側で塞いだ状態でベース板１０１が形成されている。つまり、このプリズムユニット５５の圧入孔１５９が面１０３と面１０４との間を貫通していないため、インクが圧入孔１５９から漏洩することを抑制することが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態では、プリズム１０７をベース板１０１に圧入してプリズムユニット５５を構成したが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されず、プリズム１０７が固定具によってベース板１０１に保持された構成とすることができる。
【００７８】
この場合、プリズムユニット５５を、図１６（ａ）に示すように、プリズム１０７をねじ１６５でベース板１０１に固定した構成としたり、図１６（ｂ）に示すように、プリズム１０７を板ばね１６７でベース板１０１に固定した構成としたりすることができる。これらの構成により、プリズム１０７のベース板１０１に対する固定の信頼性の向上が図られる。
【００７９】
また、本実施形態では、プリズム１０７をベース板１０１に圧入してプリズムユニット５５を構成したが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されず、図１７に示すように、プリズム１０７が、熱かしめによってベース板１０１に形成された把持部１６９で保持された構成とすることができる。
【００８０】
この構成により、プリズム１０７の周囲を把持部１６９で包み込むことができ、インクがプリズム１０７とベース板１０１との間に進入してしまうことを抑制することが可能となり、インクの量の検出に対する信頼性を一層向上させることができる。
【００８１】
また、把持部１６９は、熱かしめでの形成に限らず、プリズム１０７を形成してから、このプリズム１０７に射出成形でベース板１０１を形成する所謂インサート成形での形成でもよい。これにより、プリズム１０７をベース板１０１に圧入したり、固定具で固定したり、熱かしめを実施したりする工程を省略することができ、インクタンク３３の製造の効率化が図られる。
【００８２】
なお、本実施形態では、記録用紙Ｐを例に説明したが、記録媒体は記録用紙Ｐに限らず、インク滴が付着してドットを形成できるものであれば、任意の記録媒体を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェットプリンタの主要構成を示す外観図。
【図２】図１（ｂ）中のＡ−Ａ線での断面図。
【図３】本発明の実施形態におけるインクタンクの外観図。
【図４】本発明の実施形態におけるインクタンクのタンク本体の構成を説明する図。
【図５】本発明の実施形態におけるインクタンクのタンク本体に形成されているプリズムユニット設置部の構成を説明する図。
【図６】本発明の実施形態におけるインクタンクの平面図。
【図７】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの構成を説明する図。
【図８】図３（ａ）中のＧ−Ｇ線での断面図。
【図９】本発明の実施形態におけるインクタンクの分解斜視図。
【図１０】図３（ａ）中のＨ−Ｈ線での断面図。
【図１１】本発明の実施形態におけるインクタンクのキャップの構成を説明する図。
【図１２】図１０中のＪ部の拡大図。
【図１３】本発明の実施形態におけるプリズムユニットの製造方法を説明する図。
【図１４】本発明の実施形態におけるタンク本体とプリズムユニットとの固着を説明する図。
【図１５】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの他の構成例を説明する図。
【図１６】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットのさらに他の構成例を説明する図。
【図１７】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの別の構成例を説明する図。
【符号の説明】
【００８４】
１…インクジェットプリンタ、３３…インクタンク、４９ａ，４９ｂ…検出部、５１…タンク本体、５５…プリズムユニット、７７…貫通孔、１０１…ベース板、１０５…プリズム、１０７…プリズム、１５７ａ，１５７ｂ…光、１５９…圧入孔、１６９…把持部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンク及びインクタンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクタンク内に収容されているインクの量が所定量を下回った状態（以下、インクエンドと呼ぶ）を光学式センサで検出するためのプリズムを備えたインクタンクが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３０７７６号公報（第１０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたインクタンクでは、プリズムが矩形板に一体形成されており、矩形板が本体に溶着固定されている。ここで、矩形板は、プリズムが一体形成されるので、インクの量の検出に適した材料であることが好ましい。また、本体は、本体の機能に適した材料であることが好ましい。
【０００５】
一方、本体と矩形板とは、これら本体及び矩形板の溶着の強度を確保する観点から、溶着に対する相性がよい材料同士で構成されていることが好ましい。最も好ましいのは、本体と矩形板とが同じ材料で構成されていることである。
【０００６】
しかしながら、本体及び矩形板のそれぞれに好適とされる材料同士は、一致するとも限らず、必ずしも溶着に対する相性がよいとも限らない。つまり、上記特許文献１に記載されたインクタンクでは、選択可能な材料の種類を拡大することが困難であるという未解決の課題がある。
【０００７】
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、選択可能な材料の種類を拡大することができるインクタンク及びインクタンクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクタンクは、インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路を形成するプリズムと、前記プリズムとは別体で構成され、前記プリズムを保持する保持板とを備え、前記インク収容部には、当該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔が形成されており、前記保持板は、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように前記貫通孔を塞いだ状態で前記インク収容部に固着されていることを特徴とする。
【０００９】
このインクタンクでは、プリズムとプリズムを保持する保持板とが別体であり、保持板がインク収容部に固着されている。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクでは、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００１０】
上記のインクタンクにおいて、前記インク収容部は、少なくとも前記貫通孔を囲む部位が前記保持板に溶着で固着されていることが好ましい。
【００１１】
このインクタンクでは、インク収容部の少なくとも貫通孔を囲む部位と保持板とが溶着で固着されているので、貫通孔からのインクの漏洩を抑えることが可能となる。
【００１２】
上記のインクタンクにおいて、前記インク収容部と前記保持板とは、それぞれ同じ材料で構成されていることが好ましい。
【００１３】
このインクタンクでは、インク収容部と保持板とがそれぞれ同じ材料で構成されているため、溶着の強度の向上が図られる。
【００１４】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、撥液性を有していることが好ましい。
【００１５】
ここで、撥液とは、液状体をはじく性質をいう。
このインクタンクでは、プリズムが撥液性を有しているため、インクや気泡がプリズムに付着しにくくすることができる。ここで、インクや気泡がプリズムに付着しやすいと、インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されない場合が考えられる。本インクタンクでは、インクや気泡がプリズムに付着しにくいため、光の経路が形成される。従って、このインクタンクでは、インクの量の検出に対する信頼性を向上させることができる。また、このインクタンクでは、インク収容部と保持板との材料を、プリズムの撥液性に左右されることなく選定することが可能となる。
【００１６】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、かしめによって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１７】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、固定具によって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１８】
上記のインクタンクにおいて、前記プリズムは、圧入によって前記保持板に保持された構成とすることができる。
【００１９】
本発明のインクタンクの製造方法は、インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、前記プリズムを保持する保持板を形成する工程と、前記プリズムを前記保持板に固定する工程と、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
このインクタンクの製造方法では、インク収容部と、プリズムと、保持板とをそれぞれ別の工程で形成する。また、このインクタンクの製造方法は、プリズムを保持板に固定する工程と、保持板とインク収容部とを固着させる工程とを有している。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクの製造方法では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００２１】
本発明のインクタンクの製造方法は、インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、前記プリズムに、該プリズムを保持する保持板を射出成形する工程と、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
このインクタンクの製造方法では、プリズムを形成してから、このプリズムに射出成形で保持板を形成し、この保持板とインク収容部とを固着させる。従って、プリズムを構成する材料の性質に左右されることなく、インク収容部及び保持板のそれぞれを、インク収容部及び保持板の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンクの製造方法では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態を、インクジェットプリンタに適用した場合を例に説明する。
インクジェットプリンタ１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、送り装置３と、記録ヘッド５と、キャリジ７と、キャリジ移動装置９と、タンク装着部１１と、検出器１３とを備えている。
【００２４】
送り装置３は、図１（ａ）に示すように、送りローラ１５と、押さえローラ１７と、送りモータ１９とを備えている。送りローラ１５と、押さえローラ１７とは、互いに外周を接し合って回転可能に構成されている。送りモータ１９は、図示しない制御部によって動作が制御され、送りローラ１５を回転駆動するための動力を発生する。この送り装置３は、送りモータ１９から送りローラ１５に動力が伝達され、送りローラ１５と押さえローラ１７との間に挟持した記録用紙Ｐを、図１（ａ）に示す送り方向に間欠送りする。
【００２５】
記録ヘッド５は、底面にインクをインク滴として吐出する複数のノズルが形成されている。なお、記録ヘッド５において、複数のノズルが形成されている面をノズル面２１と呼ぶ。この記録ヘッド５は、図示しない制御部から出力される駆動信号に基づいて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出して、記録用紙Ｐに記録を行う。
【００２６】
キャリジ７には、記録ヘッド５が配設されている。なお、記録ヘッド５は、図１（ｂ）に示すように、ノズル面２１がキャリジ７の底面から記録用紙Ｐ側に突出した状態で、且つノズル面２１と記録用紙Ｐとの間に隙間を保った状態で、キャリジ７に配設されている。
【００２７】
キャリジ移動装置９は、図１（ａ）に示すように、一対のプーリ２３ａ及び２３ｂと、タイミングベルト２５と、キャリジモータ２７と、キャリジガイド軸２９とを備えている。タイミングベルト２５は、一対のプーリ２３ａ及び２３ｂ間に、図１中の主走査方向に沿って張設されており、一部がキャリジ７に固定されている。
【００２８】
キャリジモータ２７は、図示しない制御部によって動作が制御され、プーリ２３ａを回転駆動するための動力を発生する。キャリジガイド軸２９は、主走査方向に沿って延びているとともに、両端が図示しない筐体に支持されており、キャリジ７を主走査方向にガイドする。
【００２９】
上記の構成を有するキャリジ移動装置９は、キャリジモータ２７からプーリ２３ａ及びタイミングベルト２５を介してキャリジ７に動力が伝達されて、キャリジ７を主走査方向に往復移動させる。
【００３０】
タンク装着部１１は、インクを収容したインクタンク３３が着脱自在に装着される。タンク装着部１１と記録ヘッド５とは、チューブ３５で接続されている。そして、タンク装着部１１にインクタンク３３が装着されているとき、インクタンク３３に収容されているインクは、チューブ３５を介して記録ヘッド５に供給される。
【００３１】
タンク装着部１１には、図１（ｂ）中のＡ−Ａ線での断面図である図２に示すように、底面に、チューブ３５の一端が接続される接続口４１が形成されている。接続口４１は、タンク装着部１１の内部に連通している。タンク装着部１１の内部には、フィルタ４３と、インク供給針４５とが配設されている。フィルタ４３は、接続口４１をタンク装着部１１の内部から覆うように設けられている。インク供給針４５は、フィルタ４３をタンク装着部１１の内部から覆うように設けられている。
【００３２】
インク供給針４５は、後述するインクタンク３３のインク供出口に挿入され、インクタンク３３からインクの供給を受ける。フィルタ４３は、インク供給針４５を介して供給されたインクをろ過して、インク内の気泡や塵などが接続口４１側に流出するのを妨げる。フィルタ４３によってろ過されたインクは、接続口４１からチューブ３５を介して記録ヘッド５に供給される。
【００３３】
検出器１３は、図１（ａ）に示すように、検出部４９ａ及び検出部４９ｂを備えている。検出部４９ａ及び４９ｂのそれぞれは、一対の発光素子及び受光素子を備えた光学式センサで構成されている。検出部４９ａは、タンク装着部１１にインクタンク３３が装着されているか否かを検出する。検出部４９ｂは、インクタンク３３内のインクの量を検出する。なお、本実施形態では、検出部４９ｂは、インクタンク３３内のインクの量が所定量を下回っているか否かを検出する。
【００３４】
上記の構成を有するインクジェットプリンタ１は、送りモータ１９の駆動が図示しない制御部によって制御され、送り装置３が記録用紙Ｐを記録ヘッド５に対向させながら、送り方向に間欠送りする。このとき、制御部は、キャリジモータ２７の駆動を制御して、キャリジ７を主走査方向に往復移動させながら、記録ヘッド５の駆動を制御して、所定の位置でインク滴を吐出させる。このような動作によって、記録用紙Ｐにドットが形成され、この記録用紙Ｐに文字や画像などの記録情報に基づく記録が行われる。
【００３５】
ここで、インクタンク３３の構成について詳細を説明する。
インクタンク３３は、図１（ｂ）中のＢ視方向における側面図である図３（ａ）に示すように、タンク本体５１と、蓋５３と、プリズムユニット５５とを備えている。
【００３６】
タンク本体５１は、インクを収容する容器として機能する。このタンク本体５１には、図３（ａ）で見て底面から下に向かって突出するインク供出部５７が形成されている。インク供出部５７の底面には、インクタンク３３の底面図である図３（ｂ）に示すように、インク供出口５９が穿孔されている。タンク本体５１内に収容されているインクは、インク供出口５９から、前述したタンク装着部１１内のインク供給針４５に供出される。
【００３７】
なお、インク供出部５７の底面には、インク供出口５９を覆うようにシール６１が付されている。インクタンク３３がタンク装着部１１に装着される前の状態では、インク供出口５９は、このシール６１によって塞がれている。そして、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されると、インク供給針４５がシール６１を突き破ってインク供出口５９内に進入する。
【００３８】
タンク本体５１内には、平面図である図４（ａ）及び図４（ａ）中のＣ−Ｃ線での断面図である図４（ｂ）に示すように、枠状の仕切壁６３が形成されている。仕切壁６３は、タンク本体５１内でインク供出部５７を仕切っている。なお、タンク本体５１内において、仕切壁６３で仕切られた外側の空間を第１インク室６５と呼び、仕切壁６３によって仕切られたインク供出部５７の内側の空間を第２インク室６７と呼ぶことにする。
【００３９】
第２インク室６７内には、前述したインク供出口５９を囲む円筒部６９が、第２インク室６７の底部７１からタンク本体５１内に向かって延びるように形成されている。円筒部６９には、インク供出口５９を第２インク室６７側から覆う天板部７３が形成されている。この天板部７３には、第２インク室６７とインク供出口５９とを連通させる連通孔７５が形成されている。
【００４０】
タンク本体５１の側面には、側面図である図５（ａ）及び図５（ａ）中のＤ−Ｄ線での断面図である図５（ｂ）に示すように、プリズムユニット設置部７６が形成されている。プリズムユニット設置部７６には、後述するプリズムユニット５５が設置される。プリズムユニット設置部７６には、貫通孔７７と、突起７８ａ及び７８ｂと、凹部７９とが形成されている。
【００４１】
貫通孔７７は、タンク本体５１の外側から第２インク室６７内に通じている。この貫通孔７７には、後述するプリズムが挿入される。凹部７９内には、後述するプリズムが収容される。突起７８ａ及び７８ｂは、後述するプリズムユニット５５に形成されている位置決め孔にはまって、プリズムユニット５５の設置位置を決める。
上記の構成を有するタンク本体５１は、ポリプロピレンの射出成形により形成されている。
【００４２】
蓋５３は、インクタンク３３の平面図である図６（ａ）に示すように、天面８１からインクタンク３３の内部に通じる大気連通孔８３が形成されている。この大気連通孔８３によって、インクタンク３３内が大気に開放される。天面８１には、シール貼付領域８５が設定されているとともに、シール貼付領域８５内で大気連通孔８３から蓋５３の一側縁部に至る溝８７が形成されている。
【００４３】
蓋５３には、図６（ｂ）に示すように、シール貼付領域８５にシール９１が付されている。大気連通孔８３及び溝８７は、このシール９１によって、天面８１側から塞がれている。シール９１は、切取線９３が設けられており、切取線９３からシール貼付領域８５の外側に向かって延びる領域が剥離部９５として設定されている。そして、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されて使用されるときに、図６（ｃ）に示すように、剥離部９５が切取線９３で分断され、溝８７の一端部が露呈する。溝８７の一端部が露呈すると、溝８７及び大気連通孔８３を介して、インクタンク３３の内部が大気に開放された状態となる。
【００４４】
プリズムユニット５５は、平面図である図７（ａ）に示すように、ベース板１０１の面１０３に２つのプリズム１０５及び１０７を備えた構成を有している。ベース板１０１には、図７（ａ）中のＦ視方向における側面図である図７（ｂ）に示すように、位置決め孔１１５ａ及び１１５ｂが形成されている。
【００４５】
ベース板１０１とプリズム１０５及び１０７とは、検出部４９ａ及び４９ｂのそれぞれを構成する光学式センサの光に対して透過性を有する材料で形成されている。ベース板１０１とプリズム１０５とは、一体的に形成されている。また、プリズム１０７は、ベース板１０１に圧入されている。これにより、プリズム１０７は、ベース板１０１に保持されている。なお、本実施形態では、ベース板１０１及びプリズム１０５の材料として、ポリプロピレンが採用されている。また、プリズム１０７の材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの撥液性を有するフッ素樹脂が採用されている。
【００４６】
プリズム１０５及び１０７のそれぞれは、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、面１０９ａと面１０９ｂとを有している。これらの面１０９ａ及び面１０９ｂは、後述する発光素子からの光を反射する機能を有している。このため、以下においては、これらの面１０９ａ及び１０９ｂをそれぞれ、反射面１０９ａ及び反射面１０９ｂと呼ぶことにする。
【００４７】
上記の構成を有するプリズムユニット５５は、図３（ａ）中のＧ−Ｇ線での断面図である図８に示すように、面１０３側がタンク本体５１のプリズムユニット設置部７６に、溶着などによって固着されている。なお、プリズムユニット５５は、位置決め孔１１５ａ及び１１５ｂのそれぞれが、タンク本体５１の突起７８ａ及び７８ｂのそれぞれにはめられることによって、タンク本体５１に対する位置が決められる。これにより、プリズム１０５がタンク本体５１の凹部７９内に収容され、プリズム１０７が貫通孔７７内に挿入される。また、プリズムユニット５５は、面１０３側が少なくともプリズム１０７の周囲を１周にわたってプリズムユニット設置部７６に固着される。これにより、貫通孔７７がプリズムユニット５５によって塞がれる。
【００４８】
また、インクタンク３３は、分解斜視図である図９に示すように、タンク本体５１の内部に、インク吸収体１２１と、第１フィルタ１２３と、キャップ１２５と、第２フィルタ１２７と、コイルばね１２９と、弁１３１と、パッキン１３３とを備えている。
インク吸収体１２１は、フェルトやスポンジなどのインクを吸収する能力が高い材料から形成されている。インク吸収体１２１は、インクを吸収した状態で、タンク本体５１内に収容されている。
【００４９】
第１フィルタ１２３は、例えば不織布やメッシュフィルタなどから形成されており、図３（ａ）中のＨ−Ｈ線での断面図である図１０に示すように、タンク本体５１内の仕切壁６３に載置されている。これにより、第２インク室６７は、底部７１と仕切壁６３と第１フィルタ１２３とによって囲まれる。なお、インク吸収体１２１は、図１０に示すように、蓋５３と第１フィルタ１２３とによって挟まれた状態で、タンク本体５１内に収容されている。
【００５０】
キャップ１２５は、断面図である図１１（ａ）及び底面図である図１１（ｂ）に示すように、円筒状の胴部１４１と、胴部の上端を塞ぐ天板部１４３とを有している。胴部１４１の下端には、４つの脚部１４５が形成されている。胴部１４１内には、上端側から下端側に向かって内径が広くなるテーパ部１４７が形成されている。
【００５１】
このキャップ１２５は、図１０に示すように、タンク本体５１内の円筒部６９に被せられ、４つの脚部１４５が第２インク室６７の底部７１に載置されている。
ここで、タンク本体５１内の円筒部６９には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、４つのリブ１４９が形成されている。キャップ１２５は、テーパ部１４７よりも下端側の内周が４つのリブ１４９にはめ込まれて円筒部６９に被せられている。
【００５２】
第２フィルタ１２７は、例えば不織布やメッシュフィルタなどから形成されており、図１０に示すように、タンク本体５１内の円筒部６９に載置されている。なお、キャップ１２５は、図１０中のＪ部の拡大図である図１２（ａ）に示すように、天板部１４３と第２フィルタ１２７との間に隙間を有した状態で円筒部６９に被せられている。
【００５３】
コイルばね１２９と、弁１３１と、パッキン１３３とは、図１２（ａ）に示すように、この順序でインク供出口５９から円筒部６９内に向かって挿入されている。コイルばね１２９は、円筒部６９の天板部７３と、弁１３１とによって挟まれている。このコイルばね１２９は、弁１３１をインク供出口５９側に向けて付勢している。
【００５４】
パッキン１３３は、図１２（ａ）に示すように、貫通孔１３５が形成されているとともに、貫通孔１３５の一縁に沿って環状に設けられる突条部１３７が形成されている。パッキン１３３は、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾力性に富んだ材料から形成されている。弁１３１は、コイルばね１２９からの付勢を受けて、パッキン１３３の貫通孔１３５を、パッキン１３３の突条部１３７側から塞いでいる。
【００５５】
上記の構成を有するインクタンク３３は、インクジェットプリンタ１のタンク装着部１１に装着されると、図１２（ｂ）に示すように、インク供給針４５がシール６１を突き破ってインク供出口５９内に進入する。このとき、インク供給針４５は、パッキン１３３の貫通孔１３５を貫通して、弁１３１を円筒部６９の天板部７３側に押し上げる。これにより、第２インク室６７とチューブ３５とがインク供給針４５を介して連通した状態となる。
【００５６】
第２インク室６７とチューブ３５とが連通した状態で、チューブ３５を介して第２インク室６７内に吸引力を作用させると、インク吸収体１２１に吸収されているインクが第１フィルタ１２３を経て第２インク室６７内に流入する。第２インク室６７内に流入したインクは、毛管現象によりキャップ１２５と円筒部６９との隙間を経て第２フィルタ１２７に至る。第２フィルタ１２７に至ったインクは、第２フィルタ１２７を通過して、連通孔７５及びインク供給針４５を介してチューブ３５に供出される。そして、チューブ３５に供出されたインクは、記録ヘッド５に供給される。
【００５７】
本実施形態のインクジェットプリンタ１では、検出部４９ａがインクタンク３３を検出し、検出部４９ｂがインクの量を検出する。インクタンク３３がタンク装着部１１に装着された状態において、検出部４９ａ及び４９ｂは、図８に示すように、検出部４９ａがプリズム１０５に対向する位置に配設され、検出部４９ｂがプリズム１０７に対向する位置に配設されている。検出部４９ａは、発光素子１５３ａと、受光素子１５５ａとを備えている。検出部４９ｂは、発光素子１５３ｂと、受光素子１５５ｂとを備えている。
【００５８】
インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されると、発光素子１５３ａからの光１５７ａは、プリズム１０５の反射面１０９ａ及び１０９ｂで反射して受光素子１５５ａに到達する。つまり、検出部４９ａは、インクタンク３３がタンク装着部１１に装着されていることを検出する。そして、プリズム１０５は、検出部４９ａの光１５７ａの経路を形成しており、光１５７ａを発光素子１５３ａから受光素子１５５ａに導く。
【００５９】
検出部４９ｂの発光素子１５３ｂからの光１５７ｂは、インクタンク３３内のインクの量が所定量を下回っている状態において、プリズム１０７の反射面１０９ａ及び１０９ｂで反射して受光素子１５５ｂに到達する。つまり、プリズム１０７は、インクの量が所定量を下回った状態で検出部４９ｂの光１５７ｂの経路を形成し、光１５７ｂを発光素子１５３ｂから受光素子１５５ｂに導く。
【００６０】
ここで、プリズム１０７は、第２インク室６７内のインクの量が、図１２（ｂ）に示す光１５７ｂよりも上回っている場合には、光１５７ｂを受光素子１５５ｂに反射させる機能が作用しない。インクが消費されて第２インク室６７内のインクの量が光１５７ｂを下回ると、プリズム１０７は、光１５７ｂを受光素子１５５ｂに反射させる機能を有するようになる。つまり、検出部４９ｂは、インクの量が光１５７ｂを下回ったこと（インクエンド）を検出する。
【００６１】
このとき、プリズム１０７の反射面１０９ａや１０９ｂにインクや気泡が付着してしまうと、第２インク室６７内のインクの量が所定量を下回っているにもかかわらず、インクエンドが検出されない場合が考えられる。そこで、本実施形態では、インクや気泡を付着させにくくするために、プリズム１０７の材料に撥液性を有するフッ素樹脂が採用されている。
【００６２】
ここで、インクタンク３３の製造方法について説明する。
インクタンク３３の製造方法は、タンク本体５１を形成する工程と、プリズムユニット５５を製造する工程と、タンク本体５１とプリズムユニット５５とを溶着する工程と、インクタンク３３を組み立てる工程とに大別される。なお、タンク本体５１を形成する工程と、プリズムユニット５５を製造する工程とは、いずれが先でも後でも構わない。
タンク本体５１を形成する工程では、ポリプロピレンを射出成形して、前述した構成を有するタンク本体５１を形成する。
【００６３】
プリズムユニット５５を製造する工程では、図１３（ａ）に示すように、まず、ベース板１０１とプリズム１０７とを、それぞれ別の工程で形成する。なお、ベース板１０１の形成とプリズム１０７の形成とは、いずれが先でも後でも構わない。
ベース板１０１の形成では、ポリプロピレンを射出成形して、ベース板１０１及びプリズム１０５を一体的に形成する。プリズム１０７の形成では、フッ素樹脂を射出成形してプリズム１０７を形成する。
【００６４】
なお、ベース板１０１の形成では、ベース板１０１及びプリズム１０５の形成とともに、圧入孔１５９と、面１０３側に突となる環状突条１６１ａ及び１６１ｂとを形成する。本実施形態では、圧入孔１５９が面１０３と、図７に示す面１０４との間を貫通するようにベース板１０１を形成する。また、環状突条１６１ａは、プリズム１０５を囲むように形成される。環状突条１６１ｂは、圧入孔１５９を囲むように形成される。
【００６５】
次いで、ベース板１０１の圧入孔１５９にプリズム１０７を圧入する。これにより、面１０３と面１０４との間を貫通する圧入孔１５９がプリズム１０７によって塞がれ、図１３（ｂ）に示すプリズムユニット５５が製造される。
【００６６】
タンク本体５１とプリズムユニット５５とを溶着する工程では、図１４（ａ）に示すように、まず、プリズム１０５を凹部７９に対峙させ、プリズム１０７を貫通孔７７に対峙させて、ユニット５５をプリズムユニット設置部７６に臨ませる。これにより、プリズム１０５が凹部７９に重なり、プリズム１０７が貫通孔７７に重なった状態となる。
【００６７】
次いで、プリズムユニット５５の環状突条１６１ａ及び１６１ｂと、プリズムユニット設置部７６とを当接させて、図１４（ｂ）に示すように、プリズムユニット５５をタンク本体５１に設置する。これにより、貫通孔７７は、環状突条１６１ｂに囲まれて、ベース板１０１で覆われた状態となる。
【００６８】
次いで、タンク本体５１と環状突条１６１ａ及び１６１ｂとを溶着する。これにより、プリズムユニット５５は、プリズム１０５及び１０７のそれぞれの周囲を１周にわたって、面１０３側がタンク本体５１に固着される。
【００６９】
インクタンク３３を組み立てる工程では、前述した各構成をタンク本体５１に組み込んで、インクタンク３３として組み立てる。これにより、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すインクタンク３３が製造される。
【００７０】
なお、本実施形態において、タンク本体５１がインク収容部に対応し、ベース板１０１が保持板に対応している。
【００７１】
本実施形態におけるインクタンク３３では、プリズム１０７とベース板１０１とが別体であり、プリズム１０７がベース板１０１の圧入孔１５９に圧入されることにより、プリズム１０７がベース板１０１に保持されている。そして、ベース板１０１がタンク本体５１に溶着されている。従って、プリズム１０７を構成する材料の性質に左右されることなく、タンク本体５１及びベース板１０１のそれぞれを、タンク本体５１及びベース板１０１の間の固着力を確保することができる材料で構成することが可能となる。つまり、このインクタンク３３では、選択可能な材料の種類を拡大することができる。
【００７２】
また、インクタンク３３では、タンク本体５１の貫通孔７７を囲む部位とベース板１０１とが溶着で固着されているので、貫通孔７７からのインクの漏洩が抑制される。
【００７３】
また、インクタンク３３では、タンク本体５１とベース板１０１とがそれぞれ同じ材料で構成されているため、溶着の強度の向上が図られる。
【００７４】
また、インクタンク３３では、プリズム１０７が撥液性を有しているため、インクや気泡がプリズム１０７の反射面１０９ａ及び１０９ｂに付着しにくくすることができる。従って、このインクタンク３３では、インクの量の検出に対する信頼性を向上させることができる。また、このインクタンク３３では、インク収容部と保持板との材料を、プリズム１０７の撥液性に左右されることなく選定することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では、ベース板１０１の面１０３と面１０４との間を貫通する圧入孔１５９にプリズム１０７を圧入して、圧入孔１５９をプリズム１０７で塞ぐようにしたが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されない。つまり、圧入孔１５９を、図１５（ａ）に示すように、面１０４側を塞いだ状態に形成し、プリズム１０７を面１０３側から圧入孔１５９に圧入するようにしてプリズムユニット５５を構成してもよい。
【００７６】
この構成によれば、図１５（ｂ）に示すプリズムユニット５５は、圧入孔１５９を面１０４側で塞いだ状態でベース板１０１が形成されている。つまり、このプリズムユニット５５の圧入孔１５９が面１０３と面１０４との間を貫通していないため、インクが圧入孔１５９から漏洩することを抑制することが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態では、プリズム１０７をベース板１０１に圧入してプリズムユニット５５を構成したが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されず、プリズム１０７が固定具によってベース板１０１に保持された構成とすることができる。
【００７８】
この場合、プリズムユニット５５を、図１６（ａ）に示すように、プリズム１０７をねじ１６５でベース板１０１に固定した構成としたり、図１６（ｂ）に示すように、プリズム１０７を板ばね１６７でベース板１０１に固定した構成としたりすることができる。これらの構成により、プリズム１０７のベース板１０１に対する固定の信頼性の向上が図られる。
【００７９】
また、本実施形態では、プリズム１０７をベース板１０１に圧入してプリズムユニット５５を構成したが、プリズムユニット５５の構成はこれに限定されず、図１７に示すように、プリズム１０７が、熱かしめによってベース板１０１に形成された把持部１６９で保持された構成とすることができる。
【００８０】
この構成により、プリズム１０７の周囲を把持部１６９で包み込むことができ、インクがプリズム１０７とベース板１０１との間に進入してしまうことを抑制することが可能となり、インクの量の検出に対する信頼性を一層向上させることができる。
【００８１】
また、把持部１６９は、熱かしめでの形成に限らず、プリズム１０７を形成してから、このプリズム１０７に射出成形でベース板１０１を形成する所謂インサート成形での形成でもよい。これにより、プリズム１０７をベース板１０１に圧入したり、固定具で固定したり、熱かしめを実施したりする工程を省略することができ、インクタンク３３の製造の効率化が図られる。
【００８２】
なお、本実施形態では、記録用紙Ｐを例に説明したが、記録媒体は記録用紙Ｐに限らず、インク滴が付着してドットを形成できるものであれば、任意の記録媒体を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェットプリンタの主要構成を示す外観図。
【図２】図１（ｂ）中のＡ−Ａ線での断面図。
【図３】本発明の実施形態におけるインクタンクの外観図。
【図４】本発明の実施形態におけるインクタンクのタンク本体の構成を説明する図。
【図５】本発明の実施形態におけるインクタンクのタンク本体に形成されているプリズムユニット設置部の構成を説明する図。
【図６】本発明の実施形態におけるインクタンクの平面図。
【図７】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの構成を説明する図。
【図８】図３（ａ）中のＧ−Ｇ線での断面図。
【図９】本発明の実施形態におけるインクタンクの分解斜視図。
【図１０】図３（ａ）中のＨ−Ｈ線での断面図。
【図１１】本発明の実施形態におけるインクタンクのキャップの構成を説明する図。
【図１２】図１０中のＪ部の拡大図。
【図１３】本発明の実施形態におけるプリズムユニットの製造方法を説明する図。
【図１４】本発明の実施形態におけるタンク本体とプリズムユニットとの固着を説明する図。
【図１５】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの他の構成例を説明する図。
【図１６】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットのさらに他の構成例を説明する図。
【図１７】本発明の実施形態におけるインクタンクのプリズムユニットの別の構成例を説明する図。
【符号の説明】
【００８４】
１…インクジェットプリンタ、３３…インクタンク、４９ａ，４９ｂ…検出部、５１…タンク本体、５５…プリズムユニット、７７…貫通孔、１０１…ベース板、１０５…プリズム、１０７…プリズム、１５７ａ，１５７ｂ…光、１５９…圧入孔、１６９…把持部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路を形成するプリズムと、前記プリズムとは別体で構成され、前記プリズムを保持する保持板とを備え、
前記インク収容部には、当該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔が形成されており、
前記保持板は、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように前記貫通孔を塞いだ状態で前記インク収容部に固着されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記インク収容部は、少なくとも前記貫通孔を囲む部位が前記保持板に溶着で固着されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記インク収容部と前記保持板とは、それぞれ同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記プリズムは、撥液性を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記プリズムは、かしめによって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項６】
前記プリズムは、固定具によって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項７】
前記プリズムは、圧入によって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項８】
インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、
前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、
前記プリズムを保持する保持板を形成する工程と、
前記プリズムを前記保持板に固定する工程と、
前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とするインクタンクの製造方法。
【請求項９】
インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、
前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、
前記プリズムに、該プリズムを保持する保持板を射出成形する工程と、
前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とするインクタンクの製造方法。
【請求項１】
インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに接して設けられ、前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路を形成するプリズムと、前記プリズムとは別体で構成され、前記プリズムを保持する保持板とを備え、
前記インク収容部には、当該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔が形成されており、
前記保持板は、前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように前記貫通孔を塞いだ状態で前記インク収容部に固着されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記インク収容部は、少なくとも前記貫通孔を囲む部位が前記保持板に溶着で固着されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記インク収容部と前記保持板とは、それぞれ同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記プリズムは、撥液性を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記プリズムは、かしめによって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項６】
前記プリズムは、固定具によって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項７】
前記プリズムは、圧入によって前記保持板に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクタンク。
【請求項８】
インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、
前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、
前記プリズムを保持する保持板を形成する工程と、
前記プリズムを前記保持板に固定する工程と、
前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とするインクタンクの製造方法。
【請求項９】
インクを収容するインク収容部を、該インク収容部の内側及び外側の間を貫通する貫通孔を設けて形成する工程と、
前記インク収容部内の前記インクの量が光学的に検出されるときの光の経路が形成されるプリズムを形成する工程と、
前記プリズムに、該プリズムを保持する保持板を射出成形する工程と、
前記プリズムと前記貫通孔とが重なるように、前記保持板で前記貫通孔を塞いで、前記保持板と前記インク収容部とを固着させる工程と、を有することを特徴とするインクタンクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１１９９１４（Ｐ２００８−１１９９１４Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０４９３１（Ｐ２００６−３０４９３１）
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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