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JP6003148B2 - Ink cartridge and ink jet recording apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、インクカートリッジおよびそれを搭載したインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink cartridge and an ink jet recording apparatus equipped with the ink cartridge.

従来より、インクを収容するインクタンクのインク残量、あるいはインクの有無を検出する方法として、光学的な手法を利用する方法が知られている。   Conventionally, a method using an optical technique is known as a method for detecting the remaining amount of ink in an ink tank that contains ink or the presence or absence of ink.

例えば、特許文献1では、インクタンクの底面に設けられた光透過性プリズムと、このプリズムに対してインクタンクの外部より光を照射する光源およびプリズムからの反射光を受光する受光素子から成るインク残量検出機構について開示されている。   For example, in Patent Document 1, an ink including a light-transmitting prism provided on the bottom surface of an ink tank, a light source that irradiates light to the prism from the outside of the ink tank, and a light receiving element that receives reflected light from the prism. A remaining amount detection mechanism is disclosed.

インクタンクの外部に設置された光源より照射された光は、インクタンク底面を透過してインクタンクの内部に設けられた光透過性プリズムの反射面に到達する。この際、インクタンクの内部にインクが充填されている場合は、インクとプリズムとの屈折率が近いため、この入射光はプリズムの反射面で反射されずに受光素子へは導光されない。一方で、インクタンクの内部にインクが充填されていない場合は、入射光がプリズムの反射面で反射されインクタンクの外部に設置された受光素子へと導光される機構となっている。このように、光源から照射された光が受光素子に戻ってくるか否かでインクの有無を検出する方法である。   The light emitted from the light source installed outside the ink tank passes through the bottom surface of the ink tank and reaches the reflecting surface of the light transmitting prism provided inside the ink tank. At this time, when the ink is filled in the ink tank, since the refractive indexes of the ink and the prism are close, the incident light is not reflected by the reflecting surface of the prism and is not guided to the light receiving element. On the other hand, when the ink is not filled in the ink tank, the incident light is reflected by the reflecting surface of the prism and guided to the light receiving element installed outside the ink tank. In this manner, the presence or absence of ink is detected based on whether or not the light emitted from the light source returns to the light receiving element.

また、特許文献1では、インクタンク外部からの光を導光するためのプリズムの反射面に対して、低表面エネルギー処理を行うことを特徴としている。   Patent Document 1 is characterized in that low surface energy processing is performed on the reflecting surface of a prism for guiding light from outside the ink tank.

具体的な処理方法としては、インクタンクの底面とモールド一体成型されたプリズムの反射面に対して、アルキルポリシロキサンを含有する低表面エネルギー処理剤を、ニードル(注射針)を用いて適量滴下塗布し自然乾燥させる方法を用いている。この方法を用いてプリズムの反射面の低表面エネルギー処理を行うことにより、プリズムの反射面へのインク成分や着色剤の付着を抑制することが可能となり、結果として、より高精度なインク残量の検出が可能となる。   As a specific treatment method, an appropriate amount of a low surface energy treatment agent containing alkylpolysiloxane is applied dropwise to the bottom surface of the ink tank and the reflecting surface of the prism formed integrally with the mold using a needle (injection needle). The method of natural drying is used. By using this method to perform low surface energy treatment of the reflecting surface of the prism, it becomes possible to suppress the adhesion of ink components and colorants to the reflecting surface of the prism, and as a result, more accurate ink remaining amount Can be detected.

特開2000−198222号公報JP 2000-198222 A

しかしながら、特許文献1に記載のインクカートリッジでは、低表面エネルギー処理剤の塗布量は制御できるものの、塗布後の膜厚や塗布面積は制御できずに不均一となるため基材であるプリズムとの密着性が十分に確保できない。そのため、インクの種類や使用環境によっては、長時間使用する中で低表面エネルギー処理剤・機能膜がプリズムの反射面より剥離し、この剥離した機能膜がインク吐出孔を塞ぐことに起因する印字不良を引き起こすことを確認した。   However, in the ink cartridge described in Patent Document 1, although the coating amount of the low surface energy treatment agent can be controlled, the film thickness and coating area after coating cannot be controlled and become non-uniform. Adhesion cannot be secured sufficiently. For this reason, depending on the type of ink and the usage environment, the low surface energy treatment agent / functional film peels off from the reflecting surface of the prism over a long period of use, and the peeled functional film blocks the ink ejection holes. It was confirmed that it would cause defects.

また、インクカートリッジを形成した後に、インク収容部内の特定の部分に位置するプリズムに撥水処理剤を滴下塗布するのは技術的に難しく、インクカートリッジの製造コストの増加を招く原因となってしまう。   In addition, it is technically difficult to drop and apply the water repellent agent to the prism located at a specific portion in the ink container after the ink cartridge is formed, which causes an increase in manufacturing cost of the ink cartridge. .

そこで、本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   Accordingly, the present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るインクカートリッジは、インクを収容する容積を保持する
隔壁を備えたインク収容部と、平面部と、前記隔壁から前記インク収容部の内部に向けて凸状となるように前記平面部の一方の面上に設けられた二つの傾斜面と、を有するプリズムユニットと、を備え、前記平面部の前記一方の面の一部分は、前記隔壁に溶着又は接着されており、前記平面部の前記一方の面の一部分を除く部分、及び、前記二つの傾斜面は、撥液性を有する機能膜によって被覆され、前記平面部の前記一方の面の一部分は、前記機能膜によって被覆されていないことを特徴とする。
[Application Example 1] An ink cartridge according to this application example includes an ink storage portion having a partition for holding a volume for storing ink, a flat portion, and a convex shape from the partition toward the inside of the ink storage portion. A prism unit having two inclined surfaces provided on one surface of the planar portion, and a portion of the one surface of the planar portion is welded or bonded to the partition wall. cage, portion except for the portion of the one surface of the flat portion, and the two inclined surfaces are coated with a functional film having liquid repellency, a portion of the one surface of the flat portion, the functional characterized in that which is not covered by the film.

本適用例によれば、プリズムユニットの平面部のうち、インク収容部の隔壁接着などで固定される箇所に、接着性などを阻害する機能膜が形成されていないため、インク収容部とプリズムユニットとを高い信頼性を持つ状態で固定することが可能となる。
一方、二つの傾斜面、及び、平面部のうち隔壁に接着などで固定されない箇所には機能膜が形成されているため、これらの箇所へのインク成分の付着を防ぐことが可能となり、インクの有無の検出が高い精度で可能となる。
According to this application example, since the functional film that inhibits adhesiveness or the like is not formed in a portion of the planar portion of the prism unit that is fixed to the partition wall of the ink storage unit by adhesion or the like, the ink storage unit and the prism The unit can be fixed with high reliability.
On the other hand, since the functional film is formed on the two inclined surfaces and the portion of the flat portion that is not fixed to the partition wall by adhesion or the like, it becomes possible to prevent the ink component from adhering to these portions . The presence / absence can be detected with high accuracy.

[適用例]上記適用例にかかるインクカートリッジにおいて、前記二つの傾斜面と前
記平面部とは一体成形されていることが好ましい。
Application Example 2 In the ink cartridge according to the application example, it is preferable that the two inclined surfaces and the flat portion are integrally formed.

本適用例によれば、二つの傾斜面と平面部との固定が不要で、高い寸法精度を持つ前記
プリズムユニットを形成することが可能となる。
According to this application example, it is not necessary to fix the two inclined surfaces and the flat portion, and the prism unit having high dimensional accuracy can be formed.

[適用例]上記適用例にかかるインクカートリッジにおいて、前記機能膜は、蒸着膜であることが好ましい。 Application Example 3 In the ink cartridge according to the application example, it is preferable that the functional film is a vapor deposition film.

本適用例によれば、機能膜と基材との密着性が良好である。According to this application example, the adhesion between the functional film and the substrate is good.

[適用例]上記適用例にかかるインクカートリッジにおいて、前記機能膜は、フッ素樹脂またはフッ素系化合物であることが好ましい。 Application Example 4 In the ink cartridge according to the application example, it is preferable that the functional film is a fluororesin or a fluorine-based compound.

本適用例によれば、機能膜に含まれるパーフルオロ基の作用により機能膜表面の表面エネルギーが低くなる。その結果、プリズムユニットへのインク成分や着色剤の付着を抑制することが可能となり、高精度にてインク残量の検出が可能となる。 According to this application example, the surface energy on the surface of the functional film is lowered by the action of the perfluoro group contained in the functional film. As a result, it is possible to suppress adhesion of ink components and colorants to the prism unit , and it is possible to detect the remaining amount of ink with high accuracy.

[適用例]本適用例に係るインクジェット記録装置は、上記適用例のいずれかに記載のインクカートリッジと、前記インクカートリッジに接続され、前記インク収容部から供給されたインクを吐出し印刷を行うインクジェットヘッドと、前記インクカートリッジの前記二つの傾斜面に光を照射する光源と、前記二つの傾斜面で反射された前記光源からの光を受光する受光素子とを有する光学ユニットと、を備えたことを特徴とする。 Application Example 5 An ink jet recording apparatus according to this application example performs printing by discharging the ink cartridge according to any one of the application examples described above and ink supplied from the ink storage unit connected to the ink cartridge. An optical unit having an inkjet head, a light source that irradiates light to the two inclined surfaces of the ink cartridge, and a light receiving element that receives light from the light source reflected by the two inclined surfaces . It is characterized by that.

本適用例によれば、プリズムユニットの平面部うち、インク収容部の隔壁に接着などで固定される箇所に、接着性などを阻害する機能膜が形成されていないため、インク収容部とプリズムユニットとを高い信頼性を持つ状態で固定することが可能となる。
一方、二つの傾斜面、及び、平面部のうち隔壁に接着などで固定されない箇所には機能膜が形成されているため、これらの箇所へのインク成分の付着を防ぐことが可能となり、高い精度でインクの有無の検出ができるインクジェット記録装置を得ることが可能になる。
According to this application example, since the functional film that hinders adhesiveness or the like is not formed in a portion of the planar portion of the prism unit that is fixed to the partition wall of the ink storage unit by adhesion or the like, the ink storage unit and the prism unit Can be fixed in a highly reliable state.
On the other hand, since the functional film is formed on the two inclined surfaces and on the flat portion that is not fixed to the partition wall by adhesion or the like, it is possible to prevent adhesion of the ink component to these portions, and high accuracy. Thus, an ink jet recording apparatus capable of detecting the presence or absence of ink can be obtained.

本実施形態のインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図。1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment. インクカートリッジの内部構造を説明する断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of the ink cartridge. プリズムユニットの構成を示す説明図であり、(a)は側面図、(b)は平面図。It is explanatory drawing which shows the structure of a prism unit, (a) is a side view, (b) is a top view. インク収容部内のインク残量を検出するためのプリズムユニットと、インク収容部外に設けられたプリズムユニットに光を照射するための光源およびその光を受光する受光素子との位置関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the positional relationship of the prism unit for detecting the ink residual amount in an ink accommodating part, the light source for irradiating light to the prism unit provided outside the ink accommodating part, and the light receiving element which receives the light .

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is made different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized.

(実施形態1)
図1は、本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置としてのプリンターの概略構成を説明するための図である。
このプリンター1は、インクを吐出するための記録ヘッド2が取り付けられると共に、インクカートリッジ3が脱着可能に取り付けられるキャリッジ4と、記録ヘッド2の下方に配置されたプラテン5と、記録ヘッド2およびキャリッジ4とを、記録紙6(塗布対象物の一種)の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、ヘッド移動方向に直行する方向である紙送り方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8とを備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向は主走査方向であり、紙送り方向は副走査方向である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a printer as an ink jet recording apparatus according to a typical embodiment of the present invention.
The printer 1 has a recording head 2 for ejecting ink and a carriage 4 to which an ink cartridge 3 is detachably attached, a platen 5 disposed below the recording head 2, the recording head 2 and the carriage. 4 is moved in the paper width direction of the recording paper 6 (a kind of application object), and a paper feeding mechanism 8 that transports the recording paper 6 in a paper feeding direction that is a direction perpendicular to the head moving direction. Is generally configured. Here, the paper width direction is the main scanning direction, and the paper feeding direction is the sub-scanning direction.

キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の作動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。また、キャリッジ4には、各インクカートリッジ3内のインク残量を検出するために用いられる光学ユニット14(光源,受光素子)(図2参照)が設けられている。   The carriage 4 is attached while being supported by a guide rod 9 installed in the main scanning direction, and is configured to move in the main scanning direction along the guide rod 9 by the operation of the carriage moving mechanism 7. ing. The carriage 4 is provided with an optical unit 14 (light source, light receiving element) (see FIG. 2) used for detecting the remaining amount of ink in each ink cartridge 3.

次に、上記インクカートリッジについて説明する。
図2は、インクカートリッジの概構成を説明する断面図である。図3は本実施形態にて用いたプリズムユニットの構成を示す説明図であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。
本実施形態におけるインクカートリッジ3は、内部に、主にインクを収容するための隔壁を有するインク収容部12と、このインク収容部12とインクカートリッジ3の外部とを連通するためのインク導出部11と、インク収容部12内のインク残量を検出するためのプリズムユニット13より構成される。
Next, the ink cartridge will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the ink cartridge. 3A and 3B are explanatory views showing the configuration of the prism unit used in the present embodiment, wherein FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a plan view.
The ink cartridge 3 in the present embodiment has an ink containing portion 12 having a partition for mainly containing ink therein, and an ink outlet portion 11 for communicating the ink containing portion 12 and the outside of the ink cartridge 3. And a prism unit 13 for detecting the remaining amount of ink in the ink container 12.

また、本実施形態におけるインクカートリッジ3は、プリズムユニット13を除き、インク収容部12とインク導出部11とが、ポリプロピレン等の合成樹脂材料により、射出一体成型等の熱加工処理により形成されているものである。
このうち、インク導出部11はインクカートリッジ3の底部に形成されており、インクカートリッジ3の外部に設けられたプリンター1の記録ヘッド2側のインク供給針(図示せず)と連結することで、インク収容部12内のインクが記録ヘッド2に設けられたリザーバ内(図示せず)に供給されるようになっている。
また、このインク導出部11内には、例えばエラストマー等の弾性材料により作成されたパッキン(図示せず)が設置されている。このパッキン(図示せず)は、その弾性体により、挿入されたインク供給針(図示せず)に当接して液密状態を確保する機能を持つ。
In the ink cartridge 3 according to the present embodiment, the ink storage portion 12 and the ink lead-out portion 11 are formed of a synthetic resin material such as polypropylene by heat processing such as injection molding except for the prism unit 13. Is.
Among these, the ink outlet 11 is formed at the bottom of the ink cartridge 3 and is connected to an ink supply needle (not shown) on the recording head 2 side of the printer 1 provided outside the ink cartridge 3. The ink in the ink storage unit 12 is supplied into a reservoir (not shown) provided in the recording head 2.
In addition, a packing (not shown) made of an elastic material such as an elastomer is installed in the ink outlet 11. The packing (not shown) has a function of securing a liquid-tight state by contacting an inserted ink supply needle (not shown) by the elastic body.

インクカートリッジ3のインク収容部12の内表面には、例えば、アクリルやポリプロピレン、ガラス等の光透過性部材により形成された三角プリズム15および平面部17aから成るプリズムユニット13が設置されている。
このプリズムユニット13は、二つの傾斜面に反射面16a,16bをもつ三角プリズム15と、インク収容部12を構成する壁の一つと接着し、後にインクカートリッジ3を構成する壁の一部となる平面部17aとを一体成型により形成したものである。本実施形態では、このプリズムユニット13とインク収容部12を構成する隔壁の一部とを接着する方法として、熱的接合方法、特にはレーザーによる熱融着手法を用いるものとする。もちろん、その他の手法として接着剤やモールド剤などによる接着手法を用いても良い。
On the inner surface of the ink container 12 of the ink cartridge 3, a prism unit 13 including a triangular prism 15 and a flat surface portion 17a formed of a light transmitting member such as acrylic, polypropylene, or glass is installed.
This prism unit 13 is bonded to a triangular prism 15 having reflecting surfaces 16 a and 16 b on two inclined surfaces and one of the walls constituting the ink containing portion 12, and later becomes a part of the wall constituting the ink cartridge 3. The flat portion 17a is formed by integral molding. In this embodiment, as a method of bonding the prism unit 13 and a part of the partition walls constituting the ink storage unit 12, a thermal bonding method, particularly a thermal fusion method using a laser is used. Of course, an adhesive technique such as an adhesive or a molding agent may be used as another technique.

三角プリズム15は、インク収容部12に収容されたインクと接するように二つの反射面16a,16bをもっている。つまり、三角プリズム15は反射面16a,16bが隔壁から内部に向けて凸状となるように配置される。また、この三角プリズム15のインクと接しない面と平行に平面部17aが配置されている。この平面部17aは三角プリズムよりも広い面積を持ち、インクカートリッジ3との接着領域や組み立て工程でのハンドリング性、また、後に説明する蒸着処理における処理精度などを考慮して設計される事が望ましい。
そして、反射面16a、16bにはインクなどの液体を撥液する機能膜が設けられている。
The triangular prism 15 has two reflecting surfaces 16 a and 16 b so as to come into contact with the ink stored in the ink storage portion 12. That is, the triangular prism 15 is arranged so that the reflecting surfaces 16a and 16b are convex from the partition wall toward the inside. In addition, a plane portion 17a is disposed in parallel with the surface of the triangular prism 15 that does not contact the ink. The flat portion 17a has a larger area than the triangular prism, and is preferably designed in consideration of the adhesion region with the ink cartridge 3, handling properties in the assembly process, processing accuracy in vapor deposition processing described later, and the like. .
The reflective surfaces 16a and 16b are provided with functional films that repel liquid such as ink.

本実施形態において使用する機能膜の材料としては、フッ素系樹脂もしくはフッ素系化合物を用いる。具体的には、FEPやETFEのようなフッ素系樹脂、信越化学工業(株)製「KY−130」あるいはダイキン工業(株)製「オプツールDSX」、(株)フロロテクノロジー社製「フロロサーフ」等のフッ素基含有シラン化合物が適当である。   As the material of the functional film used in the present embodiment, a fluorine resin or a fluorine compound is used. Specifically, fluororesins such as FEP and ETFE, “KY-130” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “OPTOOL DSX” manufactured by Daikin Industries, Ltd., “Fluorosurf” manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd., etc. The fluorine group-containing silane compound is suitable.

フッ素有機基導入シラン化合物は、下記の一般化学式(化1)、(化2)で示される。   The fluorinated organic group-introduced silane compound is represented by the following general chemical formulas (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2).

Figure 0006003148
Figure 0006003148

Figure 0006003148
Figure 0006003148

また、機能膜の材料としてFEPやETFEのようなフッ素系樹脂を用いる場合には、基材となるプリズムユニット13の材質に合わせて、機能膜と基材との密着性を向上させるための中間層を設けても良い。具体的な実施例として、ポリプロピレンにより形成されたプリズムユニット13に対して、フッ化ビニリデンを中間層に用いることが好ましい。
また、本中間層の形成方法としては、中間層材料と機能膜材料とを段階的に蒸着し、中間層と機能膜とを積層構造にする方法と、中間材料と機能膜材料とを同時に蒸着(共蒸着)し、複合膜構造にする方法が挙げられる。
Further, when a fluorine-based resin such as FEP or ETFE is used as the material of the functional film, an intermediate for improving the adhesion between the functional film and the base material in accordance with the material of the prism unit 13 serving as the base material. A layer may be provided. As a specific example, it is preferable to use vinylidene fluoride as an intermediate layer for the prism unit 13 made of polypropylene.
In addition, as a method for forming this intermediate layer, the intermediate layer material and the functional film material are vapor-deposited stepwise to form a laminated structure of the intermediate layer and the functional film, and the intermediate material and the functional film material are simultaneously vapor-deposited. (Co-evaporation) to form a composite film structure.

次に、以上のような構成のプリンター1において、インク残量の有無を検出するための三角プリズム15にインク成分が付着するのを防止するための撥水性を付与する処理方法について説明する。この処理は、三角プリズム15の反射面16a、16bにフッ素系の機能膜を形成し、インク収容部12内のほかの領域に対して、表面エネルギーを相対的に低くすることを目的としている。
本実施形態においては、これらの処理剤に対して蒸着手法を用いて三角プリズム15の反射面16a、16bに撥水性をもつフッ素系機能膜を形成することとする。
蒸着法を用いることにより、ウェットプロセスで機能膜を形成する場合と比べて、密着性の高い機能膜を得ることが可能となる。また、一度に多量のプリズムユニット13への撥水処理が行えるため、低コストで合理的な方法であると言える。
Next, a processing method for imparting water repellency for preventing the ink component from adhering to the triangular prism 15 for detecting the presence or absence of the remaining amount of ink in the printer 1 having the above configuration will be described. The purpose of this process is to form a fluorine-based functional film on the reflecting surfaces 16 a and 16 b of the triangular prism 15 and to reduce the surface energy relative to other regions in the ink containing portion 12.
In the present embodiment, a fluorine functional film having water repellency is formed on the reflection surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 by using a vapor deposition technique for these treatment agents.
By using the vapor deposition method, it is possible to obtain a functional film with high adhesion as compared with the case where the functional film is formed by a wet process. In addition, it can be said that this is a low-cost and rational method because a large amount of water repellent treatment can be performed on the prism unit 13 at one time.

蒸着処理を行うにあたっては、プリズムユニット13の三角プリズム15の反射面16a、16bを除く領域に対して、メタルマスクを用いて遮蔽することで必要な箇所のみに機能膜を形成することが可能となる。
また、プリズムユニット13の三角プリズム15の反射面16a、16bに加えて、平面部17aの内、インク収容部12を形成する壁の一部と溶着される平面部接着領域17b(図3(b)参照)を除く領域で、且つインク収容部12内に面し三角プリズム15と同様にインクと接する領域にも機能膜を形成してもよい。こうすることで、後述する三角プリズム15の反射面16a、16bへのインク成分残りがより少なくなるため、インク残量の検出精度を向上させることができる。
In performing the vapor deposition process, it is possible to form a functional film only in a necessary portion by shielding the region excluding the reflecting surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 of the prism unit 13 using a metal mask. Become.
Further, in addition to the reflecting surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 of the prism unit 13, the flat portion bonding region 17b (FIG. 3B) that is welded to a part of the wall forming the ink containing portion 12 in the flat portion 17a. The functional film may be formed in the region except for the reference)) and in the region facing the ink containing portion 12 and in contact with the ink similarly to the triangular prism 15. By doing so, the ink component remaining on the reflecting surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 to be described later becomes smaller, so that the detection accuracy of the ink remaining amount can be improved.

次に、インク収容部内のインク残量の検出機構について説明する。
図4は、インクカートリッジ3の底面に配置されたプリズムユニット13と、キャリッジ4に設置され、プリズムユニット13へ光を照射する光源18および受光素子19から成る光学ユニット14との相対位置関係を示す模式図である。
Next, a mechanism for detecting the remaining amount of ink in the ink container will be described.
FIG. 4 shows a relative positional relationship between the prism unit 13 disposed on the bottom surface of the ink cartridge 3 and the optical unit 14 that is installed on the carriage 4 and that irradiates light to the prism unit 13 and includes the light receiving element 19. It is a schematic diagram.

図4に示すように、インク収容部12の外部下方に位置する光学ユニット14の光源18より照射された光は、光透過性材料であるプリズムユニット13の平面部17aを透過し三角プリズム15の反射面16aに到達する。このとき、インク収容部12内にインクが充填されている場合は、この入射光20は反射面16aで反射されることなくインク内に吸収されてしまい、光源18と同じくインク収容部12の外部下方に位置する受光素子19には戻ってこない。これに対して、インク収容部12内にインクが無い場合は、光源18より照射された光は、三角プリズム15の二つの反射面16a,16bにて反射され、受光素子19へと戻ってくる。このように、光学ユニット14の光源18からの照射光が受光素子19に戻ってくるか否かでインクの有無を検出する。
そして、本実施形態のように反射面16a、16bにインクを撥液する機能膜が形成されているため、反射面16a、16bへのインク成分の付着を防ぐことが可能となり、三角プリズム15におけるインクの有無の検出が高い精度で可能となる。
As shown in FIG. 4, the light emitted from the light source 18 of the optical unit 14 located below the ink containing portion 12 is transmitted through the flat portion 17 a of the prism unit 13 that is a light-transmitting material and passes through the triangular prism 15. It reaches the reflecting surface 16a. At this time, if the ink container 12 is filled with ink, the incident light 20 is absorbed by the ink without being reflected by the reflecting surface 16 a, and the outside of the ink container 12 is the same as the light source 18. It does not return to the light receiving element 19 located below. On the other hand, when there is no ink in the ink container 12, the light emitted from the light source 18 is reflected by the two reflecting surfaces 16 a and 16 b of the triangular prism 15 and returns to the light receiving element 19. . In this manner, the presence or absence of ink is detected based on whether or not the irradiation light from the light source 18 of the optical unit 14 returns to the light receiving element 19.
In addition, since the functional film that repels ink is formed on the reflective surfaces 16a and 16b as in the present embodiment, it is possible to prevent the ink component from adhering to the reflective surfaces 16a and 16b. The presence or absence of ink can be detected with high accuracy.

以上、これまで述べたように本実施形態によれば、インク収容部12内のインク残量を検出するための三角プリズム15の反射面16a,16bに低表面エネルギー化のための機能膜を形成することで、インク収容部12内のほかの領域に対して、表面エネルギーを相対的に低くすることが可能である。このことから、様々なインクや使用環境下での長時間の使用に対しても、三角プリズム15表面へのインク成分の付着を防ぐことが可能となり、三角プリズム15の反射面16a,16bが常に入射光20を反射する状態に保つことが出来る。これにより、インク収容部12内のインク残量を高精度で検出することが出来るという効果が得られる。   As described above, according to the present embodiment, the functional film for reducing the surface energy is formed on the reflection surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 for detecting the remaining amount of ink in the ink storage unit 12 as described above. By doing so, it is possible to make the surface energy relatively low with respect to other regions in the ink containing portion 12. This makes it possible to prevent the ink component from adhering to the surface of the triangular prism 15 even when used for a long time in various inks and usage environments, and the reflecting surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 are always provided. The incident light 20 can be kept in a reflecting state. Thereby, the effect that the remaining amount of ink in the ink storage unit 12 can be detected with high accuracy is obtained.

また、本実施形態によれば、撥水性を持つ機能膜を蒸着法により形成することを基本としている。蒸着処理においては、メタルマスクを用いた機能膜のパターニングを行うことにより、撥水性の付与が必要な三角プリズム15の反射面16a,16bおよびプリズムユニット13の平面部17aのうち、インク収容部12を形成する壁の一部と溶着される箇所を除く領域のみに機能膜の形成が可能となる。
また、一方で、プリズムユニット13の平面部17aのうち、インク収容部12を形成する壁の一部と溶着される箇所には、接着性などを阻害する機能膜が形成されていないため、インク収容部12とプリズムユニット13とを高い信頼性を持つ状態で固定することが可能となる。
これにより、プリズムユニット13に予め機能膜を形成した後で、インク収容部12を形成する壁の一部と溶着することが可能となるため、より低コストで且つ合理的な処理を行う効果がある。
Moreover, according to this embodiment, it is based on forming the functional film with water repellency by a vapor deposition method. In the vapor deposition process, by patterning the functional film using a metal mask, the ink containing portion 12 of the reflecting surfaces 16a and 16b of the triangular prism 15 and the flat portion 17a of the prism unit 13 that need to be provided with water repellency. It is possible to form a functional film only in a region excluding a portion to be welded with a part of the wall forming the film.
On the other hand, a functional film that hinders adhesion or the like is not formed on a portion of the flat surface portion 17a of the prism unit 13 that is welded to a part of the wall that forms the ink containing portion 12, so that the ink is not formed. It becomes possible to fix the accommodating part 12 and the prism unit 13 in a highly reliable state.
Thereby, after the functional film is formed on the prism unit 13 in advance, it can be welded to a part of the wall that forms the ink containing portion 12, so that it is possible to perform rational processing at a lower cost. is there.

また、本実施形態において、蒸着手法により形成された機能膜は、ウェットプロセスと比べて基材であるプリズムユニット13との密着性が良好な状態となる。これにより、ウェットプロセスで発生する、プリズムユニット13からの機能膜の剥離および剥離した機能膜がインク吐出孔を塞ぐことに起因する印字不良の課題を一掃し、長期信頼性をもつインクカートリッジ3およびプリンター1を創出する効果をもつ。   Moreover, in this embodiment, the functional film formed by the vapor deposition method is in a state in which the adhesiveness with the prism unit 13 which is a base material is better than that in the wet process. This eliminates the problem of print defects caused by the peeling of the functional film from the prism unit 13 and the peeled functional film blocking the ink discharge holes, which occurs in the wet process, and the ink cartridge 3 having long-term reliability. It has the effect of creating the printer 1.

1…インクジェット記録装置としてのプリンター、2…記録ヘッド、3…インクカートリッジ、4…キャリッジ、5…プラテン、6…記録紙、7…キャリッジ移動機構、8…紙送り機構、9…ガイドロッド、11…インク導出部、12…インク収容部、13…プリズムユニット、14…光学ユニット、15…三角プリズム、16a、16b…反射面、17a…平面部、17b…平面部接着領域、18…光源、19…受光素子、20…入射光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer as an inkjet recording device, 2 ... Recording head, 3 ... Ink cartridge, 4 ... Carriage, 5 ... Platen, 6 ... Recording paper, 7 ... Carriage moving mechanism, 8 ... Paper feed mechanism, 9 ... Guide rod, 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS Ink lead-out part, 12 ... Ink storage part, 13 ... Prism unit, 14 ... Optical unit, 15 ... Triangular prism, 16a, 16b ... Reflecting surface, 17a ... Plane part, 17b ... Plane part adhesion area, 18 ... Light source, 19 ... light receiving element, 20 ... incident light.

Claims (5)

インクを収容する容積を保持する隔壁を備えたインク収容部と、
平面部と、前記隔壁から前記インク収容部の内部に向けて凸状となるように前記平面部の一方の面上に設けられた二つの傾斜面と、を有するプリズムユニットと、を備え、
前記平面部の前記一方の面の一部分は、前記隔壁に溶着又は接着されており、
前記平面部の前記一方の面の一部分を除く部分、及び、前記二つの傾斜面は、撥液性を有する機能膜によって被覆され、
前記平面部の前記一方の面の一部分は、前記機能膜によって被覆されていないことを特徴とするインクカートリッジ。
An ink containing portion having a partition for holding a volume for containing ink;
A prism unit having a flat surface portion and two inclined surfaces provided on one surface of the flat surface portion so as to be convex from the partition toward the inside of the ink storage portion ,
A portion of the one surface of the flat portion is welded or bonded to the partition wall ,
Portion excluding a portion of the one surface of the flat portion, and the two inclined surfaces are coated with a functional film having liquid repellency,
A portion of the one surface of the flat portion, the ink cartridge, characterized in that not covered by the functional film.
前記二つの傾斜面と前記平面部とは一体成形されていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 1 , wherein the two inclined surfaces and the flat portion are integrally formed. 前記機能膜は、蒸着膜であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 1 , wherein the functional film is a vapor deposition film. 前記機能膜は、フッ素樹脂またはフッ素系化合物であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to any one of claims 1 to 3 , wherein the functional film is made of a fluororesin or a fluorine-based compound. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクカートリッジと、
前記インクカートリッジに接続され、前記インク収容部から供給されたインクを吐出し印刷を行うインクジェットヘッドと、
前記インクカートリッジの前記二つの傾斜面に光を照射する光源と、前記二つの傾斜面で反射された前記光源からの光を受光する受光素子とを有する光学ユニットと、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink cartridge according to any one of claims 1 to 4 ,
An inkjet head that is connected to the ink cartridge and that performs printing by discharging ink supplied from the ink container;
An optical unit comprising: a light source that irradiates light to the two inclined surfaces of the ink cartridge; and a light receiving element that receives light from the light source reflected by the two inclined surfaces. Inkjet recording apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09295406A (en) * 1996-05-02 1997-11-18 Canon Inc Ink tank, manufacturing method thereof, and inkjet print cartridge
JPH1016240A (en) * 1996-07-08 1998-01-20 Ricoh Co Ltd Ink jet head and ink jet recording apparatus
JP3595743B2 (en) * 1998-10-27 2004-12-02 キヤノン株式会社 Ink tank, cartridge including the ink tank, and recording apparatus using the cartridge
JP2000162402A (en) * 1998-11-26 2000-06-16 Canon Inc Bonded optical article and method of manufacturing the same
JP2003237097A (en) * 2002-02-14 2003-08-26 Seiko Epson Corp Ink tank and inkjet printer
JP2004009716A (en) * 2002-06-11 2004-01-15 Seiko Epson Corp Ink tank and inkjet printer
JP2005313449A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Seiko Epson Corp Liquid storage member and liquid consumption apparatus
JP2005343036A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Canon Inc Ink remaining amount detection module for ink jet recording, ink tank including the ink remaining amount detecting module, and ink jet recording apparatus
JP2006159874A (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Canon Inc Liquid tank and image forming apparatus using the same
JP2008114524A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Seiko Epson Corp Ink tank, ink tank manufacturing method, and ink jet printer
JP2008119914A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Seiko Epson Corp Ink tank and method of manufacturing ink tank

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