JP5884296B2 - 液体容器、液体容器を備えた液体噴射装置、および液体容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に装着されて、内部に液体を収容する液体容器、および、その液体容器の製造方法に関する。

いわゆるインクジェットプリンターに代表されるように、インクなどの液体を噴射ヘッ
ドから噴射する液体噴射装置が知られている。噴射ヘッドから噴射する液体は、インクカ
ートリッジなどの専用の液体容器に収容されており、この液体容器から噴射ヘッドに液体
が供給される。また、液体容器は、内部の液体が無くなると新しい液体容器と交換できる
ように、液体噴射装置に対して着脱可能に構成されているのが一般的である。

こうした液体噴射装置では、液体容器内の液体が無くなって噴射ヘッドに液体が供給さ
れない状態で噴射動作が行われると、いわゆる空打ちとなって噴射ヘッドの破損の原因と
なる。そこで、液体容器内の底部に設けた直角プリズムと、液体噴射装置の本体に設けら
れた発光素子および受光素子とを用いて液体容器内の液体を光学的に検出する技術が提案
されている（例えば、特許文献１）。液体容器内に液体が十分にあり、プリズムの２つの
反射面（第１反射面および第２反射面）に液体が接していると、鉛直下方の発光素子から
プリズムに入射した光は、第１反射面で反射することなく、液体容器内を透過する。一方
、液体容器内の液体が消費されて、プリズムの第１反射面および第２反射面が液体から露
出して空気に接していると、プリズムに入射した発光素子の光は、第１反射面で水平方向
に反射し、さらに第２反射面で鉛直下方に向けて反射する所定の反射光路によって、発光
素子と並設された受光素子に到達する。従って、受光素子が発光素子の光を受けるか否か
によって液体容器内の液体の有無を検出することができる。

また、プリズムをプラスチック材料の射出成形で形成する場合には、プラスチック材料
が固まる際の収縮によっていわゆるヒケが生じて、プリズムの反射面が反ってしまうこと
がある。プリズムの反射面が反ってしまうと、発光素子からの光が受光素子に届き難くな
り、液体の検出感度が低下する。そこで、ヒケを抑える対策として、「肉盗み」と呼ばれ
る凹部がプリズムの底面に設けられる（例えば、特許文献２）。プリズムの肉盗みは、発
光素子の光を受光素子に到達させるプリズム内の上述した反射光路を遮らないように設け
る必要があり、尚且つ、ヒケを抑制するためには、可能な限り大きな肉盗みとすることが
望まれる。このため、肉盗みの形状は、反射光路が含まれる面でプリズムを切ったときの
断面形状が四角形となる形状に形成されている。

特開２０００−７１４７１号公報 特開２０００−１２７４３２号公報

しかし、こうした肉盗みが設けられたプリズムでは、反射面の反りが大きく低減される
にも拘らず、液体容器内の液体を検出する感度が改善されず、むしろ逆に感度が低下する
ことがあるという問題があった。すなわち、肉盗みを大きくするために断面形状を四角形
にすると、四角形の角の部分が、プリズムの反射面の中で実際に光を反射する領域（反射
領域）の近くまで迫ることとなって、この部分では、プリズムの肉厚が急に薄くなる。こ
のため、その周辺でヒケの程度が急激に変化して反射面に歪みとなって現れる。結局、プ
リズムの反射面全体としてはヒケ（反り）が抑制されているものの、実際に光を反射する
反射領域では、逆に歪みが大きくなる。その結果、液体容器内の液体を検出する感度が低
下してしまうことがあった。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、
肉盗みを有するプリズムの反射面の歪みを抑えることにより、プリズムを用いた液体容器
内の液体の検出感度を向上させることが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体容器は次の構成を採用した。すなわち、
発光素子と受光素子とが並設された光センサーを有する液体噴射装置に対して装着可能に構成され、該液体噴射装置から噴射される液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室の底部に設けられ、樹脂からなるプリズムと、を備える液体容器であって、
前記プリズムは、
前記液体が接していないときに前記発光素子から前記プリズムに入射した光を反射する第１反射領域を有し、ヒケを有する第１反射面と、
前記液体が接していないときに前記第１反射領域で反射した光を前記受光素子に向けて反射する第２反射領域を有し、ヒケを有する第２反射面と、
プリズムの底面と、
を備え、
前記プリズムは、前記第１反射面、前記第２反射面および前記底面による三角形の断面形状をしており、
前記第１反射面と前記第２反射面との交線である前記プリズムの頂点が、前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているときに、前記発光素子から鉛直上方に向けて照射された光が前記プリズムの底面から入射し、
前記プリズムの底面には肉盗みが配置され、
前記肉盗みは、前記第１反射領域と向き合う平面および前記第２反射領域と向き合い、前記第１反射領域と向き合う前記平面とは異なる平面を有し、
前記肉盗みは、前記頂点が前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているとき、前記発光素子と前記第１反射領域との間の光路、前記第１反射領域と前記第２反射領域との間の光路、および前記第２反射領域と前記受光素子との間の光路の何れとも重ならない形状に形成されている。

このような本発明の液体容器においては、第１反射面および第２反射面を有するプリズ
ムが液体収容室の底部に設けられており、発光素子と受光素子とが並設された光センサー
を有する液体噴射装置に装着されると、発光素子からの光がプリズムに入射する。このプ
リズムでは、第１反射面の中の第１反射領域および第２反射面の中の第２反射領域に液体
が接していないときには、発光素子からプリズムに入射した光を第１反射領域で反射し、
その第１反射領域で反射した光を第２反射領域で受光素子に向けて反射する。そのため、
受光素子が光を受けたことに基づいて、液体容器内の液体が無くなったこと（所定量より
も減少したこと）を検出できる。また、樹脂成形されたプリズムには肉盗みが形成されて
おり、この肉盗みには、第１反射領域と向き合う平面および第２反射領域と向き合う平面
が設けられている。

前述したように肉盗みを有するプリズムでは、反射面の中の反射領域に肉盗みが迫るこ
とによってプリズムの肉厚が急激に変化すると、ヒケの程度も大きく変化するので反射領
域に歪みが生じてしまう。そこで、肉盗みに、第１反射領域と向き合う平面（第１対向面
）および第２反射領域と向き合う平面（第２対向面）を設けておけば、第１反射領域およ
び第２反射領域では、プリズム１０４の肉厚の急激な変化が抑えられることから、歪みの
発生を抑制することができる。その結果、発光素子から放出された光は第１反射領域およ
び第２反射領域で適切な方向に反射されて受光素子に届くので、液体容器内の液体の検出
感度を向上させることができる。

ここで、第１対向面および第２対向面は、それぞれ第１反射領域および第２反射領域に
相当する幅で設けておくことが好ましい。例えば、第１対向面については、第１反射領域
の輪郭上の各点から第１反射面に対する垂線を引いたときに、各垂線と第１対向面との交
点を結んで形成される形状の幅を、第１反射領域に相当する幅とすることができる。この
場合は、第１反射領域と第１対向面とが平行であると、第１反射領域の幅と第１対向面の
幅とが等しくなるが、第１反射領域と第１対向面とが平行でないときには、第１反射領域
の幅に対する第１対向面の幅は、第１対向面の角度によって異なってくる。尚、第２対向
面についても同様である。

ここで、肉盗みの形状を、発光素子と第１反射領域との間の光路、第１反射領域と第２反射領域との間の光路、および第２反射領域と受光素子との間の光路の何れとも重ならない形状とすることで、発光素子から放出された光が第１反射領域および第２反射領域で反射して受光素子に届くまでの光路（反射光路）の途中で、肉盗みによって光が遮られることはないので、受光素子に到達する光の損失を抑えることができる。また、反射光路と重ならない範囲で肉盗みの大きさを最大限に確保しておけば、プリズム全体としてのヒケ（第１反射面や第２反射面の反り）を抑制する上で効果的である。

また、こうした本発明の液体容器では、第１反射領域と向き合う平面（第１対向面）を
第１反射領域に対して平行に設け、且つ、第２反射領域と向き合う平面（第２対向面）を
第２反射領域に対して平行に設けることとしてもよい。

肉盗みの第１対向面および第２対向面は、対応する反射領域（第１反射領域、第２反射
領域）に対して必ずしも平行でなくてもプリズムの肉厚の急激な変化を抑えられるので、
第１反射領域および第２反射領域での歪みの発生を抑制する効果が得られる。そして、特
に、第１対向面を第１反射領域に対して平行に設けて、第２対向面を第２反射領域に対し
て平行に設けておけば、第１反射領域および第２反射領域では、プリズムの肉厚が一定と
なることによって、ヒケの程度を均一化できる。その結果、第１反射領域および第２反射
領域での歪みの発生を一層抑制することができる。

また、こうした本発明の液体容器は、液体噴射装置に装着されて、液体噴射装置から噴
射される液体を収容するものである。従って、本発明は、上述した本発明の液体容器を備
える液体噴射装置の態様で把握することも可能である。

このような態様で把握される本発明の液体噴射装置では、発光素子と受光素子とが並設
された光センサーを有しており、装着された液体容器には、第１反射面と第２反射面とを
有するプリズムが液体収容室の底部設けられている。そして、プリズムに形成された肉盗
みには、第１反射面の第１反射領域と向き合う平面（第１対向面）および第２反射面の第
２反射領域と向き合う平面（第２対向面）が設けられている。これにより、第１反射領域
および第２反射領域では、プリズムの肉厚の急激な変化が抑えられるので、歪みの発生を
抑制することができる。その結果、発光素子から照射された光は第１反射領域および第２
反射領域で適切な方向に反射されて受光素子に届くので、液体容器内の液体の検出精度を
向上させることができる。

インクカートリッジが装着されるインクジェットプリンターを例に液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図である。 本実施例のインクカートリッジの大まかな構造を示した説明図である。 本実施例のインクカートリッジに設けられたプリズムの形状を示した説明図である。 プリズムを用いてインクカートリッジ内のインクの有無を検出する様子を示した説明図である。 プリズムに肉盗みを設ける理由と、肉盗みを有する従来のプリズムとを示した説明図である。 肉盗みを有する従来のプリズムで、インクカートリッジ内のインクの検出感度が低下する理由を示した説明図である。 本実施例のインクカートリッジのプリズムに形成された肉盗みの形状を示した説明図である。 肉盗みに対向面を設けることで、インクカートリッジ内のインクの検出感度が向上する理由を示した説明図である。 肉盗みの対向面が第１反射領域および第２反射領域の各々に対して平行でない場合を例示した説明図である。 断面形状が五角形の肉盗みを有する第１変形例のプリズムを例示した断面図である。 断面形状が三角形の肉盗みを有する第２変形例のプリズムを例示した断面図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．インクジェットプリンターの構成：
Ｂ．インクカートリッジの構造：
Ｃ．インク検出方法：
Ｄ．変形例：
Ｄ−１．第１変形例：
Ｄ−２．第２変形例：

Ａ．インクジェットプリンターの構成 ：
図１は、インクカートリッジが装着されるインクジェットプリンターを例に液体噴射装
置の大まかな構成を示した説明図である。図示されているように、インクジェットプリン
ター１０は、主走査方向に往復動しながら印刷媒体としての印刷用紙２上にインクドット
を形成するキャリッジ２０と、キャリッジ２０を往復動させる駆動機構３０と、印刷用紙
２の紙送りを行うためのプラテンローラー４０と、正常に印刷可能なようにメンテナンス
を行うメンテナンス機構５０などから構成されている。キャリッジ２０には、インクを収
容したインクカートリッジ１００や、インクカートリッジ１００が装着されるキャリッジ
ケース２２や、キャリッジケース２２の底面側（印刷用紙２に向いた側）に搭載された噴
射ヘッド２４などが設けられている。この噴射ヘッド２４にはインクを噴射する複数の噴
射ノズルが形成されており、インクカートリッジ１００内のインクを噴射ヘッド２４に供
給して、噴射ノズルから印刷用紙２に向かって正確な分量だけインクを噴射することによ
り、画像等が印刷される。

本実施例のインクジェットプリンター１０では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、
黒色の４種類のインクを用いてカラー画像を印刷することが可能であり、このことと対応
して、キャリッジ２０に搭載された噴射ヘッド２４には、インクの種類毎に噴射ノズルが
設けられている。また、インクカートリッジ１００もインクの種類毎に設けられており、
それぞれの噴射ノズルに対して、対応する色のインクカートリッジ１００からインクが供
給される。加えて、インクカートリッジ１００は、内部のインクが無くなったら新しいイ
ンクカートリッジ１００と交換するように、キャリッジケース２２に対して着脱可能に構
成されている。尚、本実施例のインクカートリッジ１００は、本発明の「液体容器」に相
当している。

キャリッジ２０を往復動させる駆動機構３０は、主走査方向に延設されたガイドレール
３８と、内側に複数の歯形が形成されたタイミングベルト３２と、タイミングベルト３２
の歯形と噛み合う駆動プーリ３４と、駆動プーリ３４を駆動するためのステップモーター
３６などから構成されている。タイミングベルト３２の一部はキャリッジケース２２に固
定されており、タイミングベルト３２を駆動することによって、ガイドレール３８に沿っ
てキャリッジケース２２が移動する。

印刷用紙２の紙送りを行うプラテンローラー４０は、図示しない駆動モーターやギア機
構によって駆動されて、印刷用紙２を副走査方向に所定量ずつ紙送りする。

メンテナンス機構５０は、印刷領域外のホームポジションと呼ばれる領域に設けられて
おり、キャップ５２や、キャップ５２よりも下方の位置に設けられた吸引ポンプ５４など
から構成されている。キャップ５２は、図示しない昇降機構によって上下方向に移動可能
となっており、インクジェットプリンター１０が画像等を印刷していない間は、キャリッ
ジ２０をホームポジションに移動させて、キャップ５２を上昇させる。すると、キャップ
５２が噴射ヘッド２４の底面側に押し当てられて噴射ノズルを覆うように閉空間が形成さ
れるので、噴射ヘッド２４内のインクが乾燥することを抑制する。また、キャップ５２に
は、図示しない吸引チューブを介して吸引ポンプ５４が接続されており、噴射ヘッド２４
の底面側にキャップ５２を押し当てた状態で吸引ポンプ５４を作動させることで、噴射ヘ
ッド２４内の劣化したインク（乾燥して増粘したインクなど）を吸い出す動作（いわゆる
クリーニング）を実行する。

また、ホームポジションには、インクカートリッジ１００内のインクの有無を光学的に
検出するためのセンサー２００が、キャップ５２の印刷領域側に隣接して設けられている
。詳しくは後述するが、センサー２００の内部には、発光素子および受光素子が並設され
ており、キャリッジ２０の移動に伴ってインクカートリッジ１００がセンサー２００の上
方を通過する際に発光素子から光を発して、その光を受光素子が受けるか否かによってイ
ンクカートリッジ１００内のインクの有無を検出している。

更に、インクジェットプリンター１０の背面側には、インクジェットプリンター１０の
全体の動作を制御する制御部６０が搭載されている。キャリッジ２０を往復動させる動作
や、印刷用紙２を紙送りする動作や、噴射ノズルからインクを噴射する動作や、メンテナ
ンス機構５０を駆動する動作や、インクカートリッジ１００内のインクの有無を検出する
動作などは、全て制御部６０によって制御されている。

Ｂ．インクカートリッジの構造 ：
図２は、本実施例のインクカートリッジ１００の大まかな構造を示した斜視図である。
図示されているように、インクカートリッジ１００は、硬質の樹脂材料で直方体形状に形
成された箱体であり、この箱体の内部が、インクを収容する液体収容室になっている。

インクカートリッジ１００の底面には、噴射ヘッド２４にインクを供給するためのイン
ク供給口１０２が設けられている。インクカートリッジ１００が装着されるキャリッジケ
ース２２には、上方からインクカートリッジ１００を装着するための図示しない凹部が設
けられており、この凹部の底面には、図示しないインク取込針が上方に向けて立設されて
いる。インクカートリッジ１００をキャリッジケース２２の凹部に装着すると、インク取
込針がインク供給口１０２に挿入されることにより、インクカートリッジ１００内のイン
クがインク取込針に取り込まれて噴射ヘッド２４に供給される。尚、インクカートリッジ
１００の上面には、図示しない大気開放孔が設けられており、インクカートリッジ１００
内のインクの消費に伴って大気開放孔から空気が導入されるのでインクカートリッジ１０
０の内部が負圧になることはない。

また、インクカートリッジ１００内（液体収容室）には、光透過性のプラスチック材料
で形成されたプリズム１０４が底部に設けられており、プリズム１０４の底面がインクカ
ートリッジ１００の底面の一部を構成している。インクカートリッジ１００が装着される
キャリッジケース２２の底面には、プリズム１０４に対応する位置に図示しない開口が設
けられており、キャリッジ２０の移動に伴ってインクカートリッジ１００がセンサー２０
０の上方を通過する際には（図１参照）、センサー２００の発光素子から照射される光が
底面側からプリズム１０４に入射する。

図３は、本実施例のインクカートリッジ１００内に設けられたプリズム１０４の形状を
示した説明図である。図３（ａ）には、プリズム１０４の外観形状が示されている。本実
施例のプリズム１０４は、互いに直交する第１反射面１０６と第２反射面１０８とを有す
るいわゆる直角プリズムである。このプリズム１０４は、第１反射面１０６および第２反
射面１０８がインクカートリッジ１００内のインクに接するようにインクカートリッジ１
００の底部に設置されている。また、プリズム１０４の底面１１０には、「肉盗み」と呼
ばれる凹部１１２が設けられている。

図３（ｂ）には、第１反射面１０６および第２反射面１０８に直交する面でプリズム１
０４を切断した断面が示されている。図示されているように、プリズム１０４は、底面１
１０に対して第１反射面１０６および第２反射面１０８がそれぞれ４５度の角度に設けら
れた直角二等辺三角形の断面形状をしている。そして、直角二等辺三角形の斜辺を構成す
る底面１１０からプリズム１０４の内部に向けて、四角形の２つの角の部分を斜めに切り
落としたような六角形の断面形状をした肉盗み１１２が設けられている。尚、この肉盗み
１１２の役割や形状については、後ほど詳しく説明する。

このようなプリズム１０４が底部に設けられた本実施例のインクカートリッジ１００で
は、内部のインクの有無が以下のようにして検出される。

Ｃ．インク検出方法 ：
図４は、プリズム１０４を用いてインクカートリッジ１００内のインクの有無を検出す
る様子を模式的に示した説明図である。先ず、前述したようにインクカートリッジ１００
は、主走査方向に往復動するキャリッジ２０に装着される。装着状態において、インクカ
ートリッジ１００内のプリズム１０４は、図４に示すように、主走査方向に第１反射面１
０６と第２反射面１０８とが配置されている（第１反射面１０６と第２反射面１０８との
交線１０４ｒが主走査方向に直交している）。また、キャリッジ２０が主走査方向に移動
する経路の途中には、キャリッジ２０よりも下方の位置にセンサー２００が設けられてお
り、センサー２００の内部には、赤外発光ダイオードで構成された発光素子２０２と、フ
ォトトランジスタで構成された受光素子２０４とが主走査方向に並べて設けられている。
これら発光素子２０２および受光素子２０４は鉛直上方に向いており、且つ、光を透過し
ない部材で発光素子２０２と受光素子２０４との間が仕切られているので、発光素子２０
２の光が直接的に受光素子２０４に届くことはない。そして、キャリッジ２０の移動に伴
ってインクカートリッジ１００がセンサー２００の上方を通過する際には、発光素子２０
２から鉛直上方に向けて照射された光がプリズム１０４の底面１１０から入射する。

図４には、キャリッジ２０の移動に伴ってインクカートリッジ１００内のプリズム１０
４の頂点（第１反射面１０６と第２反射面１０８との交線１０４ｒ）が、センサー２００
の中央（発光素子２０２と受光素子２０４との中間）の鉛直上方に位置した状態が示され
ている。以下では、キャリッジ２０の移動中にプリズム１０４がこの位置に達した状態を
「原点」と呼ぶことにする。このとき、図４（ａ）に示すように、インクカートリッジ１
００内のインクの液面（インク面）がプリズム１０４の頂点よりも上方にあれば、第１反
射面１０６および第２反射面１０８はインクに接して（覆われて）いる。すると、発光素
子２０２から鉛直上方に向けて照射されてプリズム１０４に入射した光（入射光）は、第
１反射面１０６に当たっても反射することなく、図４（ａ）中に太い破線の矢印で示すよ
うに、屈折してインクカートリッジ１００内のインクを透過する。そのため、発光素子２
０２の光は受光素子２０４に届かない。

一方、インクカートリッジ１００内のインクが消費されて、図４（ｂ）に示すようにイ
ンク面がプリズム１０４の頂点よりも下がると、プリズム１０４のインクから露出した部
分では、第１反射面１０６および第２反射面１０８に空気が接している。そして、インク
カートリッジ１００内のインクが所定量よりも減少し、第１反射面１０６の空気に接して
いる部分に入射光が当たるようになると、図４（ｂ）中に太い破線の矢印で示すように、
水平方向に反射する。この第１反射面１０６で反射した光は、第２反射面１０８の空気に
接している部分に当たると、鉛直下方に向けて反射する。こうして第２反射面１０８で反
射した光は、発光素子２０２と所定の間隔で並設された受光素子２０４に到達する。尚、
発光素子２０２と受光素子２０４との間隔は、プリズム１０４が原点の位置にある状態で
、発光素子２０２から照射された光が第１反射面１０６および第２反射面１０８で反射す
ることによって、受光素子２０４に到達する間隔に設定されている。また、本明細書中で
は、発光素子２０２から照射された光がプリズム１０４の第１反射面１０６および第２反
射面１０８で反射して受光素子２０４に到達する光路を「反射光路」と呼ぶことにする。

このように、インクカートリッジ１００内のインクが所定量以上あれば、発光素子２０
２の光が受光素子２０４に届かないのに対して、インクカートリッジ１００内のインクが
所定量よりも減少すると、発光素子２０２の光がプリズム１０４の第１反射面１０６およ
び第２反射面１０８で反射する反射光路によって受光素子２０４に到達する。

前述したように、インクジェットプリンター１０の全体の動作は制御部６０が制御して
おり、キャリッジ２０の移動に伴ってインクカートリッジ１００がセンサー２００の上方
を通過する際には、センサー２００の発光素子２０２から光を照射する。また、センサー
２００の受光素子２０４が光を受けると、その旨を示す信号がセンサー２００から制御部
６０に入力される。制御部６０は、インクカートリッジ１００内のプリズム１０４が原点
の位置にある状態で、受光素子２０４が光を受けなければ、インクカートリッジ１００内
に所定量以上のインクが残っていると判断する。一方、受光素子２０４が光を受けると、
インクカートリッジ１００内のインクが所定量よりも減少した状態（インクニアエンド）
と判断して、図示しない液晶パネルにおいて、新しいインクカートリッジ１００への交換
を促す表示を行う。尚、前述したように、本実施例のインクジェットプリンター１０では
、インクの種類（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色）毎のインクカートリッジ１
００が主走査方向に並べてキャリッジケース２２に装着されており（図１参照）、キャリ
ッジ２０を移動させながら、各色のインクカートリッジ１００についてプリズム１０４の
原点の位置でインクの有無を検出する。

ここで、前述したようにプリズム１０４には、底面１１０から内部に向けて形成された
凹部である肉盗み１１２が設けられている。そして、本実施例のインクカートリッジ１０
０に搭載されたプリズム１０４では、前述したように肉盗み１１２の断面形状が特徴的な
六角形に形成されており、こうすることで、インクカートリッジ１００内のインクの検出
感度を向上させることが可能となっている。以下では、この点について詳しく説明するが
、その準備として、先ずプリズム１０４に肉盗み１１２を設ける理由や、肉盗み１１２を
有する従来のプリズム１０４について簡単に説明する。

図５は、プリズム１０４に肉盗み１１２を設ける理由と、肉盗み１１２を有する従来の
プリズム１０４とを示した説明図である。尚、図５には、第１反射面１０６および第２反
射面１０８に垂直な面でプリズム１０４を切断した断面が示されている。前述したように
、インクカートリッジ１００内のプリズム１０４は、光透過性のプラスチック材料で形成
されており、金型を用いた射出成形によって製造されるのが一般的である。その製造時に
は、プラスチック材料が固まるときの収縮によっていわゆるヒケが生じる。ヒケの程度は
、肉厚が厚い部分ほど大きくなるため、図５（ａ）に示すように肉盗み１１２を有しない
プリズム１０４の表面（第１反射面１０６、第２反射面１０８、底面１１０）は、中央部
分が窪んで反りが生じてしまう。プリズム１０４の第１反射面１０６および第２反射面１
０８が反ってしまうと、発光素子２０２からの光が第１反射面１０６および第２反射面１
０８で適切な方向に反射されず、受光素子２０４に届き難くなるので、インクカートリッ
ジ１００内のインクを検出する感度が低下する。

そこで、ヒケを抑制する対策として、肉厚を削減するための凹部である肉盗み１１２が
プリズム１０４の底面１１０に設けられる。ヒケを抑制する観点からは、可能な限り大き
な肉盗み１１２が望まれる。ただし、プリズム１０４内には、図５（ｂ）に示すように、
発光素子２０２から鉛直上方に向けて所定幅の光が照射されると、その光をプリズム１０
４の第１反射面１０６で水平方向に反射し、更に第２反射面１０８で鉛直下方に向けて反
射して受光素子２０４に到達させる反射光路が形成されることから、プリズム１０４の肉
盗み１１２は、こうした反射光路を遮らないように設けなければならない。そのため、従
来のプリズム１０４の肉盗み１１２は、図５（ｂ）に示したように、断面形状が反射光路
に沿った四角形となる形状に形成されているのが一般的である。

このような肉盗み１１２をプリズム１０４の底面１１０に設けることによって、プリズ
ム１０４の肉厚が削減されるので、プリズム１０４全体としてヒケが抑制されて、第１反
射面１０６および第２反射面１０８の反りは大きく低減される。しかし、肉盗み１１２を
有する従来のプリズム１０４では、第１反射面１０６および第２反射面１０８の反りが低
減されるにも拘らず、インクカートリッジ１００内のインクの検出感度は改善されず、む
しろ低下してしまうことがある。これは次のような理由によるものである。

図６は、肉盗み１１２を有する従来のプリズム１０４で、インクカートリッジ１００内
のインクの検出感度が低下する理由を示した説明図である。尚、図６には、図５（ｂ）に
示した従来のプリズム１０４において、肉盗み１１２の第１反射面１０６に向き合う部分
が拡大して示されている。先ず、図６（ａ）に示すように、断面形状が四角形の肉盗み１
１２が設けられた従来のプリズム１０４では、四角形の角の部分が第１反射面１０６の近
くまで迫ることとなり、この部分ではプリズム１０４の肉厚が急変して薄くなることから
、その周辺でヒケの程度が大きく変化する。このため、実際の第１反射面１０６は、きれ
いな平面にならず、図６（ａ）中に破線で示すように、ヒケの程度の大小によって歪みが
生じてしまう。

そして、四角形の肉盗み１１２の角の部分は、第１反射面１０６の中で反射光路と交わ
る領域（第１反射領域１０６ａ）に向き合っていることから、こうした第１反射面１０６
の歪みは、図６（ｂ）に示すように、ちょうど第１反射領域１０６ａに現れることとなる
。このように歪んだ第１反射領域１０６ａに、発光素子２０２から照射された所定幅の光
が当たると、様々な角度で光を反射することになり、反射方向を統一することができない
。その結果、受光素子２０４に到達する光が減少して、インクカートリッジ１００内のイ
ンクの検出感度が低下してしまう。尚、以上では、第１反射面１０６の第１反射領域１０
６ａを例に説明したが、第２反射面１０８の中で反射光路と交わる領域（第２反射領域１
０８ａ）でも同様に、歪みが生じることによってインクの検出感度が低下する。

こうした点に鑑み、本実施例のインクカートリッジ１００に搭載されたプリズム１０４
では、肉盗み１１２を次のような形状に形成することによって、インクカートリッジ１０
０内のインクの検出感度を向上させている。

図７は、本実施例のインクカートリッジ１００のプリズム１０４に形成された肉盗み１
１２の形状を示した説明図である。尚、図７には、第１反射面１０６および第２反射面１
０８に垂直な面でプリズム１０４を切断した断面が示されている。図示されているように
、本実施例のインクカートリッジ１００に搭載されたプリズム１０４では、肉盗み１１２
の断面形状が、プリズム１０４内の前述した反射光路を避けて形成される四角形ではなく
、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａの各々と向き合う四角形の角の部分
を各反射領域と平行に切り落とした六角形に形成されている。そのため、肉盗み１１２の
第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａの各々と向き合う部分は、角ではなく
平面となっている。以下では、このような第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０
８ａの各々と向き合う肉盗み１１２の平面を「対向面１１４」と呼ぶことにする。また、
第１反射領域１０６ａと向き合う対向面１１４を「第１対向面１１４ａ」と呼び、第２反
射領域１０８ａと向き合う対向面１１４を「第２対向面１１４ｂ」と呼ぶことがあるもの
とする。

図８は、肉盗み１１２に対向面１１４を設けることで、インクカートリッジ１００内の
インクの検出感度が向上する理由を示した説明図である。尚、図８には、図７に示した本
実施例のプリズム１０４において、肉盗み１１２に設けられた第１対向面１１４ａの周辺
が拡大して示されている。先ず、図８（ａ）に示すように、肉盗み１１２に第１対向面１
１４ａを設けることにより、この第１対向面１１４ａが設けられた範囲では、プリズム１
０４の肉厚が急激に変化することが回避されて肉厚が一定に保たれるので、この範囲での
ヒケの程度が均一化される。そのため、図８（ａ）中に破線で示したように、プリズム１
０４の第１反射面１０６にヒケが生じる場合でも、第１対向面１１４ａが設けられた範囲
においては、第１反射面１０６の歪みを抑制することができる。

そして、こうした第１対向面１１４ａを、第１反射面１０６の中で反射光路と交わる第
１反射領域１０６ａに相当する幅で設けておけば、少なくとも第１反射領域１０６ａにつ
いては、歪みの発生を抑えられる。このため、図８（ｂ）に示すように、発光素子２０２
から照射された所定幅の光が第１反射領域１０６ａに当たると、所定の角度で光を反射し
て、一定の方向に導くことができる。尚、本実施例のプリズム１０４では、第２反射領域
１０８ａに向き合う第２対向面１１４ｂを第２反射領域１０８ａに相当する幅で設けてお
くことにより、第２反射領域１０８ａについても同様に歪みの発生を抑制している。

以上に説明したように、本実施例のインクカートリッジ１００に搭載されたプリズム１
０４では、肉盗み１１２が単にプリズム１０４内の反射光路を避けた形状（四角形）に形
成されるのではなく、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａと各々と向き合
う部分に、各反射領域に相当する幅の平面（対向面１１４）が設けられている。これによ
り、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａでは、プリズム１０４の肉厚の急
激な変化が回避されて、歪みの発生が抑制される。このため、発光素子２０２から照射さ
れた所定幅の光を、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａで適切な方向に反
射して発光素子２０２に到達させることができる。その結果、インクカートリッジ１００
内のインクの検出感度を向上させることができる。

ここで、対向面１１４は、図９に示すように、必ずしも各反射領域（第１反射領域１０
６ａ，第２反射領域１０８ａ）に対して平行でなくてもプリズム１０４の肉厚の急激な変
化を回避できるので、反射領域の歪みを抑える効果が期待できる。尚、本実施例のように
対向面１１４が各反射領域に対して平行であれば、プリズム１０４の肉厚が一定になるの
で、反射領域の歪みを抑える上で一層効果的である。

また、肉盗み１１２は、製造時の誤差や、プリズム１０４の原点の位置合わせの誤差が
生じても反射光路を遮らないような大きさに設定する必要がある。その一方で、肉盗み１
１２は、ある程度の大きさを確保しないと、プリズム１０４全体としてのヒケ（第１反射
面１０６および第２反射面１０８の反り、図５（ａ）参照）を抑制する効果が期待できな
い。こうした観点から、肉盗み１１２の大きさは、プリズム１０４の底面１１０と反射光
路とで囲まれる四角形の形状（図７参照）の大きさを基準として、肉盗み１１２の高さ（
底面１１０からの高さ）が四角形の高さの半分以上の高さに設定され、肉盗み１１２の幅
（発光素子２０２および受光素子２０４が並んだ方向の幅）が四角形の幅の半分以上の幅
に設定されることが好ましい。

Ｄ．変形例 ：
以上に説明した本実施例のインクカートリッジ１００には、幾つかの変形例が存在して
いる。以下では、これら変形例について説明する。尚、変形例の説明にあたっては、前述
した実施例と同様の構成部分については、先に説明した実施例と同様の符号を付し、その
詳細な説明を省略する。

Ｄ−１．第１変形例 ：
上述した実施例では、第１反射面１０６および第２反射面１０８に垂直な面でプリズム
１０４を切断した肉盗み１１２の断面形状が六角形に形成されていた。しかし、肉盗み１
１２の断面形状は、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａの各々と向き合う
部分に平面（対向面１１４）が設けられていれば、これに限定されるわけではなく、五角
形であってもよい。

図１０は、断面形状が五角形の肉盗み１１２を有する第１変形例のプリズム１０４を例
示した断面図である。図７に示した第１変形例のプリズム１０４では、図７に示した実施
例に比べて、反射光路の幅（発光素子２０２から照射される光の幅）が広く設定されてお
り、それに伴って第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａも広がっている。そ
して、図１０に示した例では、肉盗み１１２の対向面１１４を、第１反射領域１０６ａお
よび第２反射領域１０８ａの各々に相当する幅で設けると、第１対向面１１４ａと第２対
向面１１４ｂとがちょうど交差することとなって、肉盗み１１２の断面形状は五角形にな
る。

このように断面形状が五角形の肉盗み１１２を有する第１変形例のプリズム１０４にお
いても、前述した実施例と同様に、肉盗み１１２の第１反射領域１０６ａおよび第２反射
領域１０８ａの各々と向き合う部分には、各反射領域に相当する幅の平面である対向面１
１４が形成されている。このため、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａで
は、プリズム１０４の肉厚が急激に変化することを避けて、歪みの発生を抑えることがで
きる。その結果、発光素子２０２から照射された所定幅の光は第１反射領域１０６ａおよ
び第２反射領域１０８ａで適切な方向に反射されて受光素子２０４に到達するので、イン
クカートリッジ１００内のインクの検出感度を向上させることができる。

Ｄ−２．第２変形例 ：
また、上述した第１変形例のプリズム１０４では、プリズム１０４全体を小型化する場
合には、肉盗み１１２の断面形状を、三角形にしてもよい。

図１１は、断面形状が三角形の肉盗み１１２を有する第２変形例のプリズム１０４を例
示した断面図である。図１１に示した第２変形例のプリズム１０４では、反射光路の幅（
発光素子２０２から照射される光の幅）や、発光素子２０２と受光素子２０４との間隔は
、図１０に示した第１変形例と同じに設定されているものの、プリズム１０４自体の大き
さは、第１変形例のプリズム１０４よりも小さく設定されており、それに伴って、肉盗み
１１２は、反射光路を遮らないように、高さが低くなっている。そして、図８に示した例
では、肉盗み１１２の対向面１１４を、第１反射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８
ａの各々に相当する幅で設けると、第１対向面１１４ａおよび第２対向面１１４ｂは、互
いに交差し、且つ、各々の対向面１１４がプリズムの底面１１０と交差することとなって
、肉盗み１１２の断面形状は三角形となっている。

このように肉盗み１１２の断面形状が三角形である第２変形例のプリズム１０４におい
ても、前述した実施例や第１変形例と同様に、肉盗み１１２に第１反射領域１０６ａおよ
び第２反射領域１０８ａの各々と向き合う対向面１１４が設けられることにより、第１反
射領域１０６ａおよび第２反射領域１０８ａの歪みを抑えることができる。その結果、イ
ンクカートリッジ１００内のインクの検出感度を低下させることなく、プリズム１０４自
体の小型化を図ることができる。

以上、各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１０…インクジェットプリンター、 ２０…キャリッジ、
２２…キャリッジケース、 ２４…噴射ヘッド、 ３０…駆動機構、
４０…プラテンローラー、 ５０…メンテナンス機構、 ６０…制御部、
１００…インクカートリッジ、 １０４…プリズム、 １０６…第１反射面、
１０６ａ…第１反射領域、 １０８…第２反射面、 １０８ａ…第２反射領域、
１１２…肉盗み、 １１４…対向面、 ２００…センサー、
２０２…発光素子、 ２０４…受光素子

Claims (4)

1. 発光素子と受光素子とが並設された光センサーを有する液体噴射装置に対して装着可能に構成され、該液体噴射装置から噴射される液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室の底部に設けられ、樹脂からなるプリズムと、を備える液体容器であって、
   前記プリズムは、
   前記液体が接していないときに前記発光素子から前記プリズムに入射した光を反射する第１反射領域を有し、ヒケを有する第１反射面と、
   前記液体が接していないときに前記第１反射領域で反射した光を前記受光素子に向けて反射する第２反射領域を有し、ヒケを有する第２反射面と、
   プリズムの底面と、
   を備え、
   前記プリズムは、前記第１反射面、前記第２反射面および前記底面による三角形の断面形状をしており、
   前記第１反射面と前記第２反射面との交線である前記プリズムの頂点が、前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているときに、前記発光素子から鉛直上方に向けて照射された光が前記プリズムの底面から入射し、
   前記プリズムの底面には肉盗みが配置され、
   前記肉盗みは、前記第１反射領域と向き合う平面および前記第２反射領域と向き合い、前記第１反射領域と向き合う前記平面とは異なる平面を有し、
   前記肉盗みは、前記頂点が前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているとき、前記発光素子と前記第１反射領域との間の光路、前記第１反射領域と前記第２反射領域との間の光路、および前記第２反射領域と前記受光素子との間の光路の何れとも重ならない形状に形成されている液体容器。
2. 請求項１に記載の液体容器であって、
   前記肉盗みは、前記第１反射領域と向き合う平面が該第１反射領域に対して平行に設け
   られ、前記第２反射領域と向き合う平面が該第２反射領域に対して平行に設けられている
   液体容器。
3. 請求項１ないし請求項２の何れか一項に記載の液体容器を備えた液体噴射装置。
4. 発光素子と受光素子とが並設された光センサーを有する液体噴射装置に対して装着可能に構成され、該液体噴射装置から噴射される液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室の底部に設けられたプリズムと、を備える液体容器の製造方法であって、
   前記プリズムは、
   前記液体が接していないときに前記発光素子から前記プリズムに入射した光を反射する第１反射領域を有する第１反射面と、
   前記液体が接していないときに前記第１反射領域で反射した光を前記受光素子に向けて反射する第２反射領域を有する第２反射面と、
   プリズムの底面と、
   を備え、
   前記プリズムは、前記第１反射面、前記第２反射面および前記底面による三角形の断面形状をしており、
   前記第１反射面と前記第２反射面との交線である前記プリズムの頂点が、前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているときに、前記発光素子から鉛直上方に向けて照射された光が前記プリズムの底面から入射し、
   前記プリズムの底面には肉盗みが配置され、
   前記肉盗みは、前記第１反射領域と向き合う平面および前記第２反射領域と向き合い、前記第１反射領域と向き合う前記平面とは異なる平面を有し、
   前記肉盗みは、前記頂点が前記光センサーの中央の鉛直上方に位置しているとき、前記発光素子と前記第１反射領域との間の光路、前記第１反射領域と前記第２反射領域との間の光路、および前記第２反射領域と前記受光素子との間の光路の何れとも重ならない形状に形成され、
   前記プリズムを樹脂成形で形成する前記液体容器の製造方法。

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