(57)【要約】【課題】箱部材と導光部の設けられた蓋部材で構成されるインクタンクで、導光部を介したLED等の表示素子の表示によるインク残量の報知と、インクタンク内部の視認によるインク残量判断との間に差異が生じる事を安価に抑制する【解決手段】インクタンクの蓋部材のインク収容部に対向した面に対となる第1の斜面及び第2の斜面が複数設けられ、前記インクタンクの外部から、前記蓋部材の前記インク収容部に対向した面に対して垂直方向から入射する光線の前記第1の斜面に入射する際の入射角が、前記第1の斜面における前記第1の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第1の斜面が配置され、前記第1の斜面にて全反射した前記光線の前記第2の斜面に入射する入射角が、前記第2の斜面における前記第2の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第2の斜面が配置される。【選択図】図４
2013180500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置で用いられるインクを収容するためのインクタンクで、
前記インクタンクは、開放された一面を有する箱部材と、
前記箱部材とフィルムとフィルム支持部材と付勢部材から構成されるインク収容部と、
前記箱部材の前記開放された一面を塞ぐ蓋部材と、
発光部と、
前記発光部の光を出射することで情報を表示するための表示部に対して前記発光部からの前記光を導くために、前記蓋部材に設けられた導光部とを具えたインクタンクであって、
前記蓋部材の前記インク収容部に対向した面に対となる第1の斜面及び第2の斜面が複数設けられ、
前記インクタンクの外部から、前記蓋部材の前記インク収容部に対向した面に対して垂直方向から入射する光線の前記第1の斜面に入射する際の入射角が、前記第1の斜面における前記第1の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第1の斜面が配置され、
前記第1の斜面にて全反射した前記光線の前記第2の斜面に入射する入射角が、前記第2の斜面における前記第2の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第2の斜面が配置されることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記第1の斜面及び前記第2の斜面の形状が三角形であ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】
前記インク収容部に対向した面に四角錐形状の凹部が複数形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記インク収容部に対向した面に三角錐形状の凹部が複数形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクタンク。
【請求項５】
前記第1の斜面及び前記第2の斜面のなす角度が直角となるように配置されている事を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のインクタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に着脱自在に搭載されるインクタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタでは、インクタンクの装着状態やインク残量など、個々のインクタンクの状態に関する情報の把握をユーザに認識させるために、個々のインクタンクにLED等の表示素子を設けた構成が知られている。
【０００３】
特許文献1では、発光源と表示部とを分離し、両者間の光接続を行うために光入射部と光出射部とを有した導光部をインクタンクに設ける構成が提案されている。この構成によれば、視認性および操作性を阻害する電力供給用および信号授受用の配線等を必要とせず、発光源と表示部とを個々に最適な位置へ配置することが可能となる。
【０００４】
また特許文献2では、インクタンクが少なくとも箱部材と蓋部材で構成されており、光接続を行う導光部が蓋部材に設けられている。このような構成を採用することで、レギュラータンクと大容量タンクのように、２タイプのインクタンクが存在する場合であっても、幅方向のサイズの異なる箱部材を２種類用意することで、蓋部材は共通化でき、コストダウンを図ることが可能となる。
【０００５】
特許文献1または2に示されたようなLED等の表示素子を用いてインク残量をユーザに報知するインクタンクにおいては、ユーザがインクタンク外部からインクタンク内部を視認する事によって判断するインク残量と報知内容との差異がないことが好ましい。
【０００６】
一方で、近年顔料インクを使用するインクジェットプリンタが増えてきている。一般に顔料インクは経時で顔料粒子が凝集したり、重力方向に沈降する性質を持つ。
【０００７】
顔料インクを収容するタンクとして、インク収容部がフィルム、フィルム支持部材及び付勢部材で形成され、インク収容部容積を拡張する方向にフィルム支持部材を付勢する事で負圧を発生させ、インクの消費に伴いインク収容部容積が減少するものが知られている。
【０００８】
このようなインクタンクでは、インク収容部の内部に顔料インクを撹拌する部材を設ける事で、凝集、沈降した顔料粒子を再分散する事が可能である。
【０００９】
しかしながら、このようなインクタンクは、インク消費時にインク収容部容積を維持したまま、インク収容部内に大気導入を行う事でインクの液面が変位するようなインクタンクと比較して、外部からユーザが視認によってインク残量を確認する事が難しい。
【００１０】
さらに、このようなインクタンクにおいてはインク消費に伴うインク収容部容積減少時にフィルム及びフィルム支持部材が斜めに変位することで、フィルムとフィルム支持部材間との空隙にインクが部分的に入り込む場合がある。このような場合、ユーザが視認によりインク残量を判断すると、誤認識を起こし、LED等の表示素子による報知との差異が生じる可能性がある。
【００１１】
そのため、例えばインクタンクのインク収容部に面した部分を着色材や光透過性の低い材質で構成する事でインクタンク内部の視認性を抑制し、表示素子による報知との間に差異が生じる可能性を解消する方法がある。
【００１２】
一方で、特許文献１または２に示されたような、光接続を行うための導光部は一般的に光透過性の高い材質で構成される事が望ましい。そのため、例えば特許文献2に示されたような、インタンクが箱部材と蓋部材で構成され、導光部が蓋部材に設けられる場合では、蓋部材の導光部とインク収容部に面した部分を光透過性の異なる材料で二色成形とする構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開2010-162905号公報
【特許文献２】特開2007-230191号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
インタンクが箱部材と、導光部が設けられた蓋部材で構成される場合において、蓋部材を光透過性の異なる材料の二色成形部品とすると、一般的にコストアップにつながる。
【００１５】
本発明の目的は、上記課題を解決するものである。すなわち、箱部材と、導光部の設けられた蓋部材から構成されるインクタンクで、導光部を介したLED等の表示素子の表示によるインク残量の報知と、インクタンク内部の視認によるインク残量判断との間に差異が生じる事を安価に抑制する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する本発明は、
インクジェット記録装置で用いられるインクを収容するためのインクタンクで、
前記インクタンクは、開放された一面を有する箱部材と、
前記箱部材とフィルムとフィルム支持部材と付勢部材から構成されるインク収容部と、
前記箱部材の前記開放された一面を塞ぐ蓋部材と、
発光部と、
前記発光部の光を出射することで情報を表示するための表示部に対して前記発光部からの前記光を導くために、前記蓋部材に設けられた導光部とを具えたインクタンクであって、
前記蓋部材の前記インク収容部に対向した面に対となる第1の斜面及び第2の斜面が複数設けられ、
前記インクタンクの外部から、前記蓋部材の前記インク収容部に対向した面に対して垂直方向から入射する光線の前記第1の斜面に入射する際の入射角が、前記第1の斜面における前記第1の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第1の斜面が配置され、
前記第1の斜面にて全反射した前記光線の前記第2の斜面に入射する入射角が、前記第2の斜面における前記第2の斜面に接する気体に対する臨界角よりも大きくなるように前記第2の斜面が配置される。
【発明の効果】
【００１７】
以上の構成によれば、蓋部材の材質が光透過性の高い材質であっても、インクタンク外部の所定の範囲の角度から蓋部材に侵入する光は蓋部材のインク収容部に対向した面において全反射するため、インク収容部に到達しない。これによれば、インクタンクの外部から蓋部材を介してインク収容部を視認をしようする場合において、前述の蓋部材において全反射した光を視認することで、インク収容部の視認性を抑制する事が可能である。
【００１８】
そのため、インクタンク内部の視認によりインク残量判断がなされる事が抑制され、導光部を介した表示部の光によるインク残量の報知と、インクタンク内部の視認によるインク残量判断との間に差異が生じる事を抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、本実施形態に係るインクタンクの側面図、正面図および底面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は本実施形態に係るインクタンクに配置される導光部等の機能の概略を説明するための側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本実施形態のインクタンクの構成を説明する模式図である。
【図４】本実施形態のインクタンクの断面模式図である。
【図５】本実施形態のインクタンクの蓋部材の断面拡大模式図及び入射光進路模式図である。
【図６】本実施形態のインクタンクの蓋部材の表面形状を説明する模式図である。
【図７】本実施形態以外の表面形状を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照し説明する。
【００２１】
図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ本実施形態のインクタンクを説明する、側面図、正面図、及び底面図である。
【００２２】
図１において、本実施形態のインクタンク１は正面側の下部に支持された支持部材１０を有している。支持部材１０はインクタンク１の外装と一体に、樹脂により形成されており、後述するタンクホルダへの装着操作等を行う際に被支持部を中心に変位可能な構成である。インクタンク１の背面側及び正面側には、タンクホルダ側の係止部にそれぞれ係合可能な第１係合部４及び第２係合部５（本実施例では支持部材１０に一体化されている）が設けられ、これらの係合によりインクタンク１のタンクホルダへの装着状態が確保される。
【００２３】
インクタンク１の底面には、タンクホルダへの装着時に、後述する記録ヘッドのインク導入口と結合してインク供給を行うためのインク供給口６が設けられている。この底面と正面とが交わる部分にあって、支持部材１０の支持部分の底面側には、基体が設けられている。基体の形状としてはチップ形状であっても、板状であっても良いが、以下では基板７として説明する。
【００２４】
図２（ａ）および（ｂ）を用い、本実施形態の主要部の構成および機能について説明する。ここで、図２（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るインクタンクに配置される導光部等の機能の概略を説明するための模式的側面図およびその要部拡大図である。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように、記録ヘッド１３を備えた記録ヘッドユニット１２に一体化されているホルダ１５の第１係止部１７および第２係止部１８に対し、インクタンク１の第１係合部４および第２係合部５がそれぞれ係合する。それにより、インクタンク１がホルダ１５に装着され、固定される。またこの時、ホルダ１５に設けられた接点（以下コネクタと称す）１６と、インクタンクに設けられた基板７の外側に向かって位置する面に設けられた接点としての電極パッド（不図示）とが接触し、電気的接続が可能となる。
【００２６】
インクタンク１の内側に向かって位置する基板７の面には、ＬＥＤなど可視光を発生する発光部１１が設けられており、コネクタ１６よりパッド（不図示）を介して供給される電気信号により、発光を行う。
【００２７】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、発光部１１との対向部位からは、図２（ｂ）図中の矢印で示すように光を導くための導光部８が立設されている。そして、導光部８の先端部がユーザの目視に好ましく供される表示部９となっている。ここで、発光部１１が発する光を導光部８へ投光する際の光量の減衰を抑制するため、基板７は発光部１１が導光部８の光入射面の近傍においてほぼ対向するように配置されている（図２（ｂ））。発光部１１が発した光は、導光部８の端面である光入射面より導光部８内に入射し、導光部８を通りユーザに光を表示させる表示部９まで到達する。
【００２８】
このように、発光部と表示部とを分離し、両者間の光接続を行う導光部８をインクタンク１０１に設けることで、視認性および操作性を阻害する電力供給用および信号授受用の配線等を必要としない。そのため、発光部１１と表示部９とを個々に最適な位置へ配置する構成を廉価に得ることが可能となる。したがって、ユーザ視認性が良好な位置への表示部９の配置の自由度を確保することができ、ユーザはその発光状態を容易に目視することにより、インクタンク１に係る所定の情報を認識することが可能となる。
【００２９】
なお、上述したインクタンク１の所定の情報とは、インクタンク１の装着状態の良否（装着が完全であるか否か）、装着位置の適否（インク色に対応して予め定められている装着位置に正しく装着されているか否か）、さらにはインク残量の有無（十分なインク量が残っているか否か）などであり、発光の有無や発光の状態（点滅など）によりそれらの情報の提示が可能となる。
【００３０】
図3（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は本実施形態におけるインクタンク１の筺体の構成を説明する、それぞれ接合前正面図、接合前上面図及び接合後上面である。インクタンク１の筺体は蓋部材２及び箱部材３から構成される。導光部８および表示部９は蓋部材２と一体に形成されている。また、基板７は箱部材３に設けられている。箱部材３は開放された一面を有しており、当該開放された面を覆うように、蓋部材２が接合されている。本実施形態においては、蓋部材２と箱部材３は超音波溶着によって接合され、接合された状態において基板７の発光部１１が導光部８の光入射面の近傍において対向するように配置される。
【００３１】
蓋部材２および箱部材３のより詳しい構成について説明する。図４は蓋部材２と箱部材３が接合された状態におけるインクタンクの断面図である。箱部材３の内部にはインク収容部が形成されている。本実施形態におけるインク収容部はフィルム１９、フィルム支持部材２２および付勢部材２０で構成される。フィルム１９が箱部材３に熱溶着されることにより形成される空間にインク２１が収容され、またこの空間内にフィルム支持部材２２および付勢部材２０も配置される。付勢部材２０は一端が箱部材３に、もう一端がフィルム支持部材２２に接しており、フィルム支持部材２２を介して、フィルム１９をインク収容部容積を拡張する方向に付勢する事で、インク収容部に負圧を発生させている。インク収容部はインク供給口６とのみ連通しており、インク供給口６から記録ヘッド（不図示）へのインク供給に伴うインク２１の消費の際には、インク収容部に大気を導入する事はなく、インク収容部容積が減少する。本実施形態において蓋部材２は付勢部材２０がフィルム支持部材２２を付勢している方向に位置する。
【００３２】
図５にインクタンク１の蓋部材２の断面拡大模式図及び入射光進路模式図を示す。蓋部材２のインク収容部に対向した面には複数の対となる第１の斜面及び第２の斜面が形成されている。また、蓋部材２は導光部８および表示部９と一体に成形されているため、光の透過が可能な材質であり、たとえばポリプロピレンにて形成される。
【００３３】
インクタンク１の外部から蓋部材２内に侵入し、蓋部材２のインク収容部に対向した面に対して垂直方向から第１の斜面に入射する光の第１の斜面における入射角をθ1とすると、θ1≧臨界屈折角となる場合においては全反射する。たとえば、蓋部材２の材質のポリプロピレンの屈折率を1.49、空気の屈折率を1とした場合、スネルの法則により臨界屈折角は約43°となり、θ1≧43°となる光は全反射する。第１の斜面において全反射した光の第２の斜面における入射角をθ2とすると、同様の理由によりθ2≧43°となる光は全反射する。
【００３４】
これによれば、インクタンク１の外部から蓋部材２内に侵入し、蓋部材２のインク収容部に対向した面に対して垂直方向から第１の斜面に入射する光は、第１の斜面及び第２の斜面において全反射するためインク収容部に到達しない。これによれば、インクタンク１の外部から蓋部材２を介してインク収容部を視認をしようする場合において、前述の蓋部材2において全反射した光を視認することで、インク収容部の視認性を抑制する事が可能である。そのため、インクタンク内部の視認によりインク残量判断がなされる事が抑制され、導光部を介した表示部の光によるインク残量の報知と、インクタンク内部の視認によるインク残量判断との間に差異が生じる事を抑制可能である。
【００３５】
図６は、本実施形態において、蓋部材２のインク収容部に対向した面に形成される、複数の対となる第１の斜面及び第２の斜面の形状について詳しく説明する図である。蓋部材２のインク収容部側の面には複数の四角錐型の凹形状（以下四角錐凹と称す）が整列した状態で配置されている。たとえば、この四角錐凹は底面が１辺１ｍｍの正方形で高さが０.５ｍｍの正四角錐である。四角錐凹においては前述の複数の対となる第１の斜面及び第２の斜面は三角形状となる。四角錐凹は蓋部材２のインク収容部側の面において、インク収容部と対向した位置のほぼ全面に配置される。そのため、蓋部材２はほぼ全面において外部からのインク収容部の視認性を抑制する事が可能である。また、図７に示されたような三角錐型の凹形状（以下三角錐凹と称す）を配置する事でも、同様の効果を得ることが出来る事は明らかである。
【００３６】
本発明において蓋部材２のインク収容部側の面に形成される形状について更なる説明をする。
【００３７】
ユーザーのインクタンク1の取り扱い時に、蓋部材2をインク収容部側に変形させる力を加えた場合、力の大きさによっては蓋部材2のインク収容部に対向した面と、インク収容部を形成するフィルム19とが接触し、フィルム19を破損する可能性が考えられる。フィルム19が破損した場合インク収容部の負圧を維持できなくなり、インク供給口６から記録ヘッドへの所定のインク供給が出来なく恐れがある。そのため、蓋部材2は耐荷重性が高い事が望ましい。
【００３８】
さらに、過度な力が加わりインク収容部に対向した面と、インク収容部を形成するフィルム19とが接触した場合においては、フィルム19が破損し難い事が望ましい。そのため、フィルム19と点接触するような凸部は不適である。
【００３９】
本実施形態である四角錐凹や、三角錐凹等においては、配置された面に等方的かつ連続的に肉厚部を残す事が可能であり耐荷重性に優れている。さらに点接触するような凸部は形成されず、フィルム19とは線接触となるためフィルムへの局所的な応力が緩和されるため、フィルムの破損防止に対して望ましい形状である。
【符号の説明】
【００４０】
１ インクタンク
２ 蓋部材
３ 箱部材
４ 第１係合部
５ 第２係合部
６ インク供給口
７ 基板
８ 導光部
９ 表示部
１０ 支持部材
１１ 発光部（ＬＥＤ）
１２ 記録ヘッドユニット
１３ 記録ヘッド
１４ インク導入口
１５ ホルダ
１６ コネクタ
１７ 第１係止部
１８ 第２係止部
１９ フィルム
２０ 付勢部材
２１ インク
２２ フィルム支持部材
【図１】
2013180500.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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