(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが吸収保持されたフォームと、
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室と前記インク取出し孔との間に形成されているインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部とを有し、
この被検出部は、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、前記主インク室から前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出するために、当該副インク室内において背面がインク界面となっている反射面とを備えており、
前記副インク室内には、抑泡剤および／または消泡剤がインクに対して過飽和状態となるように注入されていることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【請求項２】
請求項１において、
前記抑泡剤は、構造式（Ａ）により表される化合物と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルのうちの少なくとも一つとを１：１の割合で含む界面活性剤であることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【化１】
0004110791.tif 000008
【請求項３】
請求項１または２において、
前記消泡剤は、構造式（Ｂ）で表される化合物を含む界面活性剤であることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【化２】
0004110791.tif 000009
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記反射面は直交する一対のプリズム反射面であることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記副インク室を前記主インク室に連通している主インク室側連通口と、
この主インク室側連通口に取り付けた第１のフィルタとを有し、
この第１のフィルタは、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって気泡が通過可能な多孔質材料から形成されていることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【請求項６】
請求項５において、
前記副インク室および前記インク取出し孔を連通している取出し孔側連通口と、
この取出し孔側連通口に取り付けた第２のフィルタとを有し、
この第２のフィルタは、前記第１のフィルタより孔径が小さく、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって気泡が通過することのない多孔質材料から形成されていることを特徴とするフォーム式インクタンク。
【請求項７】
インクが吸収保持されたフォームと、このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、インク取出し孔と、前記主インク室と前記インク取出し孔との間に形成されているインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部とを有し、この被検出部は、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、前記主インク室から前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出するために、当該副インク室内において背面がインク界面となっている反射面とを備えているフォーム式インクタンクの製造方法であって、
インクが未だ吸収保持されていないフォームを、前記主インク室に収納するフォーム収納工程と、
前記副インク室内に抑泡剤および／または消泡剤をインクに対して過飽和状態となるように所定量注入する注入工程と、
前記フォームに前記インクを注入するインク充填工程とを含むことを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記抑泡剤は、構造式（Ａ）により表される化合物と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルのうちの少なくとも一つとを１：１の割合で含む界面活性剤であることを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【化３】
0004110791.tif 000010
【請求項９】
請求項８において、
前記フォームに充填されるインク量に対して、２〜５重量％の範囲内で、前記抑泡剤を前記副インク室内に注入することを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【請求項１０】
請求項７、８または９において、
前記消泡剤は、構造式（Ｂ）で表される化合物を含む界面活性剤であることを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【化４】
0004110791.tif 000011
【請求項１１】
請求項１０において、
前記フォームに充填されるインク量に対して、０．０１〜５重量％の範囲内で、前記消泡剤を前記副インク室内に注入することを特徴とするフォーム式インクタクの製造方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のうちのいずれかの項において、
前記注入工程では、前記インク取出し孔を介して前記副インク室内に前記抑泡剤および／または消泡剤を注入することを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記インク充填工程では、前記インクを前記インク取出し孔および前記副インク室を介して前記フォーム内に充填することを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記インク充填工程では、インク注入針を前記インク取出し孔に挿入し、前記主インク室を大気開放するための通気孔を介して前記主インク室の空気を吸引して当該主インク室内を減圧状態に保持し、この状態で前記インク注入針を介して前記インクを前記フォームに充填することを特徴とするフォーム式インクタンクの製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタであって、前記インクタンクの前記被検出部を検出する検出部を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記検出部は、前記被検出部における前記反射面に向けて検出光を照射するための発光素子と、前記反射面で反射した検出光を受光するための受光素子とを備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクが吸収保持されたフォームを備えたフォーム式インクタンクに関し、更に詳しくは、インクが無くなったことを精度良く、しかも確実に検出可能なフォーム式インクタンクに関するものである。また、本発明はかかるフォーム式インクタンクの製造方法に関するものである。さらに、かかるフォーム式インクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクタンクとしてはフォーム式のインクタンクが知られている。フォーム式のインクタンクは、インクを吸収保持したフォームが収納されているフォーム収納部と、このフォーム収納部に連通したインク取出し孔と、フォーム収納部を大気開放している通気孔とを有している。インク取出し孔から、インクジェットヘッドの吐出圧力によってインクを吸引すると、吸引したインク量に対応する空気が通気孔からフォーム収納部に流入するようになっている。
【０００３】
また、フォーム式インクタンクに充填されているインクは、一般に、水と水溶性染料と湿潤剤と界面活性剤とを含有する水性インクであり、界面活性剤の成分、含有量などを調整することにより、インクジェットヘッドから記録紙上に吐出されたインク液滴の表面張力、記録紙に対する浸透性や濡れ性を調整して、充分な速乾性、ドット径などを備えた適切な印字特性を得るようにしている。
【０００４】
例えば、本願人は特開平８−４１４００号公報においてこの種のインクジェットプリンタ用の水性インクを提案している。この公開公報に開示されている水性インクは複数種類の界面活性剤を含有しており、これら界面活性剤によりインクの表面張力を低下させると共にインクの記録紙に対する浸透性あるいは濡れ性を高めることにより、粗悪紙などに対して高印字品位で印字を行うことが可能となっている。
【０００５】
ここで、フォーム式のインクタンクの場合におけるインクの有無の検出は、インクジェットヘッドから吐出されるインクドット数や、インクジェットヘッドからインクを吸引するインクポンプのインク吸引量等に基づき、使用されたインク量をカウントし、このカウント結果に基づき行っている。
【０００６】
なお、一般に、インクタンク内のインクが殆ど無くなった状態を「リアルエンド」と呼び、インクタンク内のインクの残量が一定量よりも少なくなった状態を「ニアエンド」と呼んでいるが、本明細書で用いる「インクエンド」とは、特に断りのない限り両者を含むものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク使用量等をカウントしてインクエンドを検出するインクエンド検出方法は次のような問題点がある。インクジェットヘッドのインク吐出量、およびインクポンプによるインク吸引量にはばらつきがあるので、これらに基づきカウントされたインク使用量は、実際のインク使用量に比べて大きくばらつく。このために、インクエンドを確定するためには大きなマージンを設ける必要がある。この結果、インクエンドが検出された時点において、多量のインクが残っている場合があり、インクが無駄になることが多い。
【０００８】
そこで、プリズム反射面の背面をインク界面としておき、インクが無くなるとプリズム反射面が本来の反射面に戻るという光学特性を利用した光学式の検出システムを用いて、インクエンドを直接的に検出することが考えられる。プリズム反射面を利用した検出システムは、例えば特開平１０−３２３９９３号公報、米国特許第５，６１６，９２９号公報に開示されている。
【０００９】
しかしながら、フォーム式のインクタンクの場合には、インクがフォームに吸収保持されているので、上記公開公報に開示されている検出システムをそのまま適用することが不可能である。
【００１０】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、インクエンドを、背面がインク界面となっている反射面を利用して精度良く検出可能な被検出部を備えたフォーム式インクタンクおよびその製造方法、並びにかかるインクタンクをインク供給源として用いるインクジェットプリンタを提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のフォーム式インクタンクは、インクが吸収保持されたフォームと、このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、インク取出し孔と、前記主インク室と前記インク取出し孔との間に形成されているインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部とを有し、この被検出部は、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって前記主インク室の側からインクおよび気泡を導入可能な副インク室と、前記主インク室から前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出するために、当該副インク室内において背面がインク界面となっている反射面とを備えており、前記副インク室内には、抑泡剤および／または消泡剤がインクに対して過飽和状態となるように注入されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、主インク室内のインクの残りが少なくなると、インク取出し孔からインクが供給される毎に、主インク室から副インク室に気泡が進入するようになる。主インク室内のインクが無くなると、インクタンクのインク残量は実質的に副インク室に溜まっているインク量のみになる。この副インク室のインク残量が少なくなると、インク界面となっている反射面の背面がインク液面から露出し、当該反射面の反射状態が変化する。
【００１３】
すなわち、背面がインクで覆われている状態では反射面として機能しなかった反射面が、インク液面の低下と共に徐々に反射機能を取り戻す。従って、当該反射面の反射光量に基づきインク残量が所定量以下になった状態を検出できる。よって、副インク室の容積を充分に小さくしておけば、インク残量が実質的に無くなった時点でインクエンドを検出できる。
【００１４】
これに加えて、本発明では、副インク室内に抑泡剤および／または消泡剤が注入されているので、副インク室内での気泡の発生が抑制される。または、発生した気泡が破裂して消失し、あるいは大きな泡に纏まり易い。
【００１５】
副インク室内において主インク室から進入した空気によって大量の気泡が発生すると、反射面の背面に気泡が付着し、あるいはその近傍に気泡が浮遊した状態となり、気泡間に保持されているインクによって反射面背面が覆われた状態となってしまう。この状態に陥ると、インク液面が低下しても、反射面背面は気泡間に保持されたインクによって覆われた状態のままであるので、反射面として機能しない。この結果、インクエンドを検出できないという不具合が発生する。
【００１６】
本発明では上記のように副インク室内での気泡発生が抑制され、または、副インク室内で発生した気泡が消滅しやすいので、反射面背面への気泡付着、その近傍での気泡浮遊状態を回避あるいは抑制できる。よって、反射面背面が気泡間に保持されているインクによって覆われてしまい、インクエンド検出ができないという弊害を確実に回避できる。
【００１７】
ここで、前記抑泡剤としては、構造式（Ａ）により表される化合物と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルのうちの少なくとも一つとを１：１の割合で含む界面活性剤を用いることができる。この界面活性剤はインクに溶解した状態では抑泡効果を期待できないが、過飽和となるまでインクに添加すると、抑泡効果が得られる。したがって、当該界面活性剤を、前記副インク室内においてインクに過飽和状態で存在するように過剰に注入すればよい。
【００１８】
【化５】
0004110791.tif 000002
【００１９】
また、前記消泡剤としては、構造式（Ｂ）で表される化合物を含む界面活性剤を用いることができる。
【００２０】
【化６】
0004110791.tif 000003
【００２１】
次に、本発明のフォーム式インクタンクの前記被検出部を構成している前記反射面は直交する一対のプリズム反射面とすることができる。
【００２２】
また、インク取出し孔に作用するインク吸引力によって気泡を主インク室から副インク室内に導入可能とするためには、前記副インク室を前記主インク室に連通している主インク室側連通口に第１のフィルタを取り付け、この第１のフィルタを、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって気泡が通過可能な多孔質材料から形成すればよい。
【００２３】
この場合、副インク室内に発生した気泡がインク取出し孔の側に排出されないようにするためには、前記副インク室および前記インク取出し孔を連通している取出し孔側連通口に、第２のフィルタを取り付け、この第２のフィルタを、前記第１のフィルタより孔径が小さく、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって気泡が通過することのない多孔質材料から形成すればよい。
【００２４】
一方、本発明は上記構成のフォーム式インクタンクの製造方法に関するものであり、インクが未だ吸収保持されていないフォームを前記主インク室に収納するフォーム収納工程と、前記副インク室内に抑泡剤および／または消泡剤をインクに対して過飽和状態となるように所定量注入する注入工程と、前記フォームに前記インクを注入するインク充填工程とを含むことを特徴としている。
【００２５】
前記抑泡剤は、構造式（Ａ）により表される化合物と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルのうちの少なくとも一つとを１：１の割合で含む界面活性剤とすることができる。
【００２６】
【化７】
0004110791.tif 000004
【００２７】
この場合、前記フォームに充填されるインク量に対して、２〜５重量％の範囲内で、前記抑泡剤を前記副インク室内に注入すれば、副インク室内において当該界面活性剤を過飽和状態にすることができる。
【００２８】
次に、前記消泡剤は、構造式（Ｂ）で表される化合物を含む界面活性剤とすることができる。
【００２９】
【化８】
0004110791.tif 000005
【００３０】
この場合、前記フォームに充填されるインク量に対して、０．０１〜５重量％の範囲内で、前記消泡剤を前記副インク室内に注入することが望ましい。
【００３１】
次に、前記注入工程では、前記インク取出し孔を介して前記副インク室内に前記抑泡剤および／または消泡剤を注入することができる。
【００３２】
また、前記インク充填工程では、前記インクを前記インク取出し孔および前記副インク室を介して前記フォーム内に充填することができる。
【００３３】
このインク充填工程では、インク注入針を前記インク取出し孔に挿入し、前記主インク室を大気開放するための通気孔を介して前記主インク室の空気を吸引して当該主インク室内を減圧状態に保持し、この状態で前記インク注入針を介して前記インクを前記フォームに充填することができる。
【００３４】
一方、本発明は上記構成のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものであり、前記インクタンクの前記被検出部を検出する検出部を有していることを特徴としている。
【００３５】
本発明のインクジェットプリンタのインク供給源であるインクタンクでは、その被検出部の反射面背面に気泡が付着することを防止あるいは抑制できるので、インクの減少に伴って反射面の反射状態が確実に変化する。よって、インクエンドの検出を確実に行うことが可能になる。
【００３６】
ここで、前記検出部は、前記被検出部における前記反射面に向けて検出光を照射するための発光素子と、前記反射面で反射した検出光を受光するための受光素子とを備えた構成とすることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンタ用のフォーム式インクタンクおよびその製造方法を説明する。なお、以下の例はインクジェットプリンタのタンク装着部に対して着脱可能に装着されるインクタンクに対して本発明を適用した例である。しかし、本発明は、インクジェットプリンタに予め配置されたインクタンクに対しても同様に適用可能である。
【００３８】
（フォーム式インクタンクの構成）
図１（ａ）および（ｂ）は本発明を適用したフォーム式インクタンクを示す平面図および正面図であり、図２は当該フォーム式インクタンクを底面側から見た場合の斜視図であり、図３は当該フォーム式インクタンクの分解斜視図である。
【００３９】
本例のフォーム式インクタンク１は、インクジェットプリンタ（図示せず）に形成されているタンク装着部（図示せず）に対して着脱可能に装着して使用される。このフォーム式インクタンク１は、上側が開口した直方体の容器本体２と、この上側開口３を封鎖している容器蓋４とを有し、これらの内部に主インク室５が形成され、ここに、インクが吸収保持された全体として直方体形状のフォーム６が収納されている。
【００４０】
容器本体２の底面にはインク取出し孔７が形成されており、このインク取出し孔７には円盤状のゴムパッキン８が装着されており、その中心に開けた貫通孔８ａがインク取出し口とされている。インク取出し孔７におけるゴムパッキン８よりも奥の部分には、インク取出し口８ａを封鎖可能な弁９が配置されており、この弁９は常にコイルばね１０によってゴムパッキン８に押し付けられ、インク取出し口８ａを封鎖している。
【００４１】
主インク室５は、第１のフィルタ１１および第２のフィルタ１２によって仕切られている副インク室３０を介してインク取出し孔７に連通している。また、容器蓋４に形成された通気孔１３を介して大気開放されている。従って、主インク室５に装着したフォーム６に吸収保持されているインクが、インク取出し孔７を介して吸引されると、吸引されたインクに対応する分の空気が、通気孔１３から主インク室５に入り込む。
【００４２】
副インク室３０には背面がインク界面となるように直角プリズム５２が配置されており、これら副インク室３０および直角プリズム５２によって、インクタンク内のインクエンドを検出するための被検出部が構成されている。
【００４３】
なお、容器蓋４の通気孔１３は、容器蓋表面に刻まれた屈曲状の溝１３ａに繋がっており、この溝１３ａの端１３ｂは容器蓋４の縁端近傍まで延びている。フォーム式インクタンク１の出荷時には、容器蓋４の通気孔１３および溝１３ａが形成されている部分はシール１４が貼り付けられており、使用時には、当該シール１４の切り取り線１４ａに沿って当該シール１４の一部１４ｂを剥がすことにより、溝１３ａの端１３ｂが露出し、通気孔１３が大気開放状態になる。
【００４４】
また、容器底面のインク取出し口８ａの部分もシール１５が貼り付けられており、フォーム式インクタンク１をインクジェットプリンタのタンク装着部に装着するとタンク装着部に取り付けられているインク供給針（図４（ｂ）参照）がシール１５を破って当該インク取出し口８ａに差し込まれて、当該フォーム式インクタンク１が装着状態になる。
【００４５】
次に、図４（ａ）および（ｂ）は図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した部分のフォーム式インクタンク１の断面図およびその部分拡大断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線で切断した部分のフォーム式インクタンク１の断面図であり、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した部分のフォーム式インクタンク１の断面図である。
【００４６】
これらの図を参照して、インク取出し孔７と主インク室５の間に形成されている副インク室３０の部分を説明する。まず、容器本体２の底板部分２１には、矩形断面の筒状枠２２が当該底板部分２１を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠２２における主インク室５内に垂直に起立している上側筒状枠部分２３の上端には長方形の連通口２５（主インク室側連通口）が形成されている。この連通口２５には長方形の第１のフィルタ１１が取り付けられている。
【００４７】
この筒状枠２２の容器底板部分２１から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分２４の下端開口は、これに一体形成されている枠底板部分２４ａによって封鎖されており、当該枠底板部分２４ａの略中央からは、全体として円筒状の突出部分２６が上方に垂直に延びる状態で一体形成されている。この突出部分２６の中心孔はインク取り出し孔７に連通したインク通路２７とされており、ここにゴムパッキン８、弁９およびコイルばね１０が装着されており、当該コイルばね１０のばね受け２８が突出部分２６の内周面に一体形成されている。
【００４８】
この突出部分２６は、上記の第１のフィルタ１１よりも所定距離だけ下の位置までに延びており、その上端に形成されている円形の連通口２９（取り付け孔側連通口）には第２のフィルタ１２が取り付けられている。
【００４９】
本例の第１のフィルタ１１は、インクを通すと共に、インク取出し孔７に作用するインク吸引力によって、気泡が通過可能な多孔質材料から形成されている。すなわち、インク吸引力によってメニスカスが破壊する毛管引力となる孔サイズの多孔質材料から形成されている。この第１のフィルタ１１は、例えば、メッシュフィルタから形成されている。
【００５０】
これに対して、第２のフィルタ１２は、インクを通すが、インク取出し孔に作用するインク吸引力によっては気泡が通過することのない多孔質材料から形成されている。すなわち、インク吸引力によってはメニスカスが破壊しない毛管引力となる細かな孔サイズの多孔質材料から形成されている。また、この第２のフィルタ１２は、インクに混入している異物を捕捉可能な孔サイズのものである。この第２のフィルタ１２もメッシュフィルタから形成することができる。
【００５１】
ここで、インク吸引力とは、インク供給対象のインクジェットヘッド（図示せず）でのインク吐出圧力によりインク取出し孔７に作用するインク吸引力である。
【００５２】
次に、本例の副インク室３０には、インク吸い上げ用のコップ状キャップ３１が配置されている。このコップ状キャップ３１によって、副インク室３０の底に溜まっているインクを上方に位置している第２のフィルタ１２が取り付けられている連通口２９まで吸い上げるようにしている。
【００５３】
図７（ａ）および（ｂ）は、このコップ状キャップ３１を示す斜視図および断面図である。図４ないし図７を参照して説明すると、このコップ状キャップ３１は、円筒状胴部３２と、この上端開口を封鎖している天板部分３３とを備えており、その下端開口３４の円形端面３５には、所定角度間隔で形成された複数の突起が垂直に突出している。本例では９０度間隔で同一高さの４個の突起３６が形成されている。円筒状胴部３２の内周面は、その下端側内周面部分３７と、この上側に連続して僅かに内側にせり出したテーパ付き内周面部分３８と、この上側に連続している小径の上端側内周面部分３９を備えている。
【００５４】
この形状のコップ状キャップ３１は、インク室３０の中に形成されている円筒状の突出部分２６に対して上側からキャッピングした状態で取り付けられている。突出部分２６の外周面は、下端側部分が僅かに大きな大径外周面部分４１とされ、この上端側部分が小径外周面部分４２とされ、これらの間には環状段面４３が形成されている。図６に示すように、小径外周面部分４２には、所定の角度間隔で外方に突出したリブ４４が形成されている。本例では９０度間隔で４本のリブ４４が形成されており、これらのリブ４４の突出量は同一であり、上下方向に所定の長さとされている。また、これらのリブ４４の突出量は、これらがコップ状キャップ３１の上端側外周面部分３９にちょうど嵌り込むように設定されている。
【００５５】
コップ状キャップ３１を突出部分２６にキャッピングすると、４本のリブ４４によってコップ状キャップ３１が位置決めされ、コップ状キャップ３１の内周面と突出部分２６の外周面の間には４本のインク吸い上げ用の円弧状断面の隙間４５が形成される。また、コップ状キャップ３１における下端の円形端面３５に形成した突起３６の下面から天板部分３３の裏面までの高さ寸法は、突出部分２６の高さ寸法よりも所定量だけ大きく設定されている。従って、キャッピング状態では、突出部分２６の上端に取り付けた第２のフィルタ１２とコップ状キャップ３１の天板部分３３の裏面の間には、所定間隔のインク通路用の隙間４６が形成され、この隙間４６が隙間４５に連通している。さらには、キャッピング状態においては、コップ状キャップ３１の下端に形成された４個の突起３６の間には、一定幅の４本の円弧状断面の隙間４７が形成される。この円弧状断面の隙間４７は上記の円弧状断面の隙間４５に連通している。
【００５６】
ここで、隙間４５、４６、４７を適切な幅に設定しておくことにより、隙間４７から隙間４５を通ってインクが吸い上げられて、隙間４６を通って第２のフィルタ１２を経由して突出部分上端の連通口２９に到るインク吸い上げ用通路を形成することができる。このようにすると、副インク室３０に溜まっているインク量が減って、その液面が第２のフィルタ１２よりも低くなった場合においても、副インク室３０内のインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げて、インク通路２７からインク取出し孔７に供給することができる。
【００５７】
また、本例では、コップ状キャップ３１の外周面３２ａが副インク室３０を形成している筒状枠２２の内側側面２２ａから所定幅だけ離間した状態となるようにしてある。コップ状キャップ３１の外周面３２ａが筒状枠２２の内側側面２２ａに接触すると、副インク室３０の内部が接触位置を境として左右に分断されてしまい、副インク室３０内に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができなくなるおそれがある。本例では、コップ状キャップ３１によって副インク室３０に溜まっているインクを効率良く吸い上げることができる。
【００５８】
次に、本例のインクタンク１には、当該インクタンク１がインクジェットプリンタの装着部に装着されたか否かを光学的に検出するために用いる直角プリズム５１が配置されている。また、副インク室３０に溜まっているインク残量が所定量を下回ったことを光学的に検出するために用いる直角プリズム５２が配置されている。
【００５９】
図３、図５および図６を参照して説明すると、容器本体２の側板部分５３の下端部分には、横長の矩形板５４が接着固定されており、この矩形板５４の内側面には直角プリズム５１および５２が一定の間隔で一体形成されている。これら直角プリズム５１、５２はそれぞれ直交する一対の反射面５１ａ、５１ｂおよび５２ａ、５２ｂを備えている。
【００６０】
一方の直角プリズム５１は、一定隙間の空気層５５を介して容器本体２の側板部分５３に対峙している。すなわち、側板部分５３には直角プリズム５１に対応した形状の凹部５６が形成されており、これにより各反射面５１ａ、５１ｂは一定隙間の空気層５５を介して主インク室５の側板部分５３に対峙している。
【００６１】
これに対して、他方の直角プリズム５２は、副インク室３０を形成している筒状枠２２に開けた開口部２２ｂから直接に副インク室３０の内部に露出している。すなわち、一対のプリズム反射面５２ａ、５２ｂの背面がインク界面となっている。従って、副インク室３０のインク液面が当該直角プリズム５２の取り付け位置よりも上側にある場合には、各反射面５２ａ、５２ｂはインクに接して反射面として機能しない。しかるに、インク液面が下方に下がると、各反射面５２ａ、５２ｂは本来の反射面として機能を徐々に取り戻す。
【００６２】
次に、図６に示すように、インクタンク１が装着されるインクジェットプリンタ(図示せず)の側には、反射型の光学式センサ５７、５８が取り付けられている。これらの光学式センサ５７、５８は、発光素子５７ａ、５８ａと受光素子５７ｂ、５８ｂを備えている。光学式センサ５７は、その発光素子５７ａからの射出光を反射面５１ａに対して４５度の角度で入射させ、この反射面５１ａおよび反射面５１ｂで反射された戻り光を受光素子５７ｂにより受光できるように、その位置が設定されている。同様に、光学式センサ５８（検出部）も、その発光素子５８ａから射出光を反射面５２ａに４５度の角度で入射させ、この反射面５２ａおよび反射面５２ｂで反射された戻り光を受光素子５８ｂにより受光できるように、その位置が設定されている。
【００６３】
（フォーム式インクタンクの製造方法）
次に、この構成のフォーム式インクタンク１の製造方法を説明する。以下においては、本発明の特徴をなす副インク室３０に対する抑泡剤および／または消泡剤の注入作業を中心に説明する。
【００６４】
まず、フォーム式インクタンク１の構成部品である容器本体２、容器蓋４およびフォーム６を個別に製造しておく。また、フォーム６に充填するための水性インク、および副インク室３０に注入する抑泡剤として機能する第１の界面活性剤および消泡剤として機能する第２の界面活性剤を調製しておく。
【００６５】
本例の水性インクは、例えば、水と水溶性染料と湿潤剤と界面活性剤とを含有するインクジェット記録用水溶性インクであり、界面活性剤として、構造式（Ａ）により表される化合物と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンアルキルエーテルのうちの少なくとも一つとを１：１の割合で含む界面活性剤（ａ）を、０．０１重量％〜１重量％含んでいる。
【００６６】
【化９】
0004110791.tif 000006
【００６７】
これに加えて、界面活性剤として、構造式（Ｂ）で表される化合物の８０重量％水溶液からなる界面活性剤（ｂ）を、１〜５重量％含んでいる。
【００６８】
【化１０】
0004110791.tif 000007
【００６９】
界面活性剤（ａ）は、主としてインクの表面張力を低減させる機能を備えており、界面活性剤（ｂ）は主としてインクの記録紙面に対する濡れ性あるいは浸透性を高める機能を備えている。本例の水性インクは、これらの界面活性剤（ａ）、（ｂ）によって、表面張力が約２９ｍＮ／ｍとなるように調整されている。
【００７０】
ここで、本例では、副インク室３０に注入するための第１の界面活性剤は上記の界面活性剤（ａ）と同一のものであり、第２の界面活性剤も上記の界面活性剤（ｂ）と同一のものである。
【００７１】
次に、容器本体２に、インクが吸収保持されていないフォーム６を詰めて、容器蓋４を被せる（フォーム収納工程）。
【００７２】
しかる後に、副インク室３０に第１および第２の界面活性剤を注入する。すなわち、図８（ａ）に示すように、界面活性剤注入用の注入針１０１を用意し、この注入針１０１を、インク取出し孔７から差し込み、第１および第２の界面活性剤を注入する(注入工程)。
【００７３】
第１の界面活性剤の注入量は、フォーム６に充填されるインク量に対してほぼ２〜５重量％の範囲とする。また、第２の界面活性剤の注入量は、フォーム６に注入されるインク量に対してほぼ０．０１〜５重量％の範囲とする。
【００７４】
このように界面活性剤を副インク室３０に注入した後は、フォーム６に、成分調整された水性インクを注入して充填する（インク充填工程）。
【００７５】
このインク充填工程においては、図８（ｂ）に示すように、フォーム式インクタンク１をタンク固定部１０２に固定し、次に、インク供給針６１と同様な形状をしたインク注入針１０３をインク取出し孔７に挿入する。しかる後に、真空ポンプ（図示せず）を用いて、通気孔１３から容器内の空気を抜き、主インク室５内を減圧状態にする。この状態を保持しながら、インク注入針１０３から副インク室３０を経由させてフォーム６内にインクを注入して充填する。
【００７６】
インクの充填が終了した後は、通気孔１３およびインク取出し孔７をそれぞれシール１４および１５によって封鎖する（図３参照）。これによりインクが充填されたフォーム式インクタンク１が得られる。
【００７７】
このように、フォーム式インクタンク１の製造においては、インクの充填に先立って、第１および第２の界面活性剤が副インク室３０に注入される。従って、インク充填後においても、当該副インク室３０の内部にはこれらの界面活性剤が留まっており、また、フィルタ１１、１２にこれらの界面活性剤が付着している。従って、副インク室３０の内部では、そこに溜まっているインクに対して過飽和状態で第１および第２の界面活性剤が存在する状態が形成される。
【００７８】
（検出動作）
このように構成された本例のフォーム式インクタンク１がインクジェットプリンタの装着部に装着されたか否かの検出動作、およびインクタンク１のインクエンド検出動作を説明する。
【００７９】
まず、フォーム式インクタンク１をインクジェットプリンタの装着部に装着すると、図４（ｂ）に示すように、インクジェットプリンタの側に配置されているインク供給針６１の先端部分が、フォーム式インクタンク１のインク取出し孔７に装着したゴムパッキン８の貫通孔８ａを貫通して、インク通路２７内に位置している弁９を押し上げた状態になる。
【００８０】
この結果、インク取出し孔７が開いた状態になるので、フォーム式インクタンク１の主インク室５内のフォーム６に吸収保持されているインクが、第１のフィルタ１１、副インク室３０を介してインク通路２７に流れ込み、インク供給針６１を通って、インクジェットプリンタ側のインクジェットヘッドに供給可能となる。このようなインク供給機構は公知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００８１】
フォーム式インクタンク１が装着されると、その側面に形成されている直角プリズム５１がインクジェットプリンタ側の光学式センサ５７に対峙した状態になる。従って、光学式センサ５７からの射出光は、直角プリズム５１の反射面５１ａ、５１ｂで反射されて当該光学式センサ５７によって受光され、これによって、インクタンク１が装着されたことが検出される。
【００８２】
次に、インクエンド検出動作を説明する。インクジェットヘッドが駆動されてインク吐出が行われると、インク吐出圧力によってインク取出し孔７にはインク吸引力が作用して、インクジェットヘッドに向けてインクが供給される。インクが供給されてフォーム６に保持されているインクが減少すると、それに伴って、通気孔１３を介して空気が主インク室５内に入り込む。図４（ａ）において二点鎖線で示すように、インクの消費に伴ってフォーム６に含浸されているインクが徐々に減少し、それに代って気泡がフォーム６内に入り込む。フォーム６内のインク残量が少なくなると、空気が第１のフィルタ１１を通って副インク室３０に進入して副インク室３０内に気泡を生成する。副インク室３０とインク取出し孔７の側の間を仕切っている第２のフィルタ１２は気泡を通さないので、副インク室３０の内部に気泡が徐々に溜まっていく。
【００８３】
さらにインク残量が少なくなると、主インク室５および副インク室３０に溜まっているインクの液面が徐々に下がり、副インク室３０内に露出している直角プリズム５２の一対のプリズム反射面５２ａ、５２ｂが徐々にインク液面から露出する。この結果、一対の反射面５２ａ、５２ｂは反射面として徐々に機能し始める。副インク室３０のインク液面が予め定めた液面位置（例えば、図５に示す位置Ｌ）を下回ると、光学式センサ５８の受光素子５８ｂの受光量が予め定めた受光量を超える。この受光素子５８ｂの受光量の増加に基づき、インクタンク１のインクが無くなったこと（インクエンド）が検出される。
【００８４】
副インク室３０の容積を充分に小さくしておけば、ここのインク残量が僅かになった時点でインクエンドが検出されるので、インク残量が極力少ない状態でインクエンドを検出でき、インクの無駄を抑制できる。なお、この状態をニアエンドとみなして、次のように処理すると、更にインクの無駄を無くすことができる。すなわち、光学式センサ５８によってインクのニアエンドを検出した後に、以降使用されるインク量をカウントし、その値が副インク室３０の容積に相当する量に達したときにリアルエンドを確定すれば、インク残量が実質的に無くなる時点までインクを使用可能である。
【００８５】
特に、本例では、コップ状キャップ３１を用いて、副インク室３０の底部分に溜まっているインクを第２のフィルタ１２の位置まで吸い上げるためのインク吸い上げ機構が形成されている。従って、光学式センサ５８によるインクのニアエンド検出からインク使用量をカウントしてリアルエンド検出を行う場合、副インク室３０に溜まっているインクが実質的に全て吸い上げられてインク取出し孔７からインクジェットヘッドに供給されるので、副インク室３０にインクが実質的に無くなった時点でインクのリアルエンドを検出可能となり、当該リアルエンド検出の検出精度を高めることができる。
【００８６】
ここで、本例のフォーム式インクタンク１において、その直角プリズム５２の反射面５２ａ、５２ｂが露出している副インク室３０の内部に溜まっているインクは、第１および第２の界面活性剤が過飽和状態で含まれている。第１の界面活性剤は、インクに溶解した状態では抑泡効果が発揮されないが、過飽和状態では抑泡効果を発揮する性質がある。また、第２の界面活性剤は発生した泡を短時間で消失させる消泡効果がある。この結果、副インク室内での気泡の発生量が少ないので、反射面５２ａ、５２ｂの背面が気泡間に保持されているインクによって覆われて、インク液面が低下したにも拘わらず、これら反射面５２ａ、５２ｂが反射面として機能しないという弊害を回避でき、インクエンドを確実に検出可能になる。
【００８７】
詳細に説明すると、図９（ａ）に示すように副インク室３０の内部にインク１１０が充填されている状態では、インク界面となっている反射面５２ａ、５２ｂは反射面として機能しないので、検出光１２０は反射面５２ａ、５２ｂを透過する。しかるに、副インク室３０の内部のインクが無くなると、図９（ｂ）に示すように反射面５２ａ、５２ｂは本来の反射機能を取り戻すので、検出光１２０がこれらの反射面５２ａ、５２ｂで反射され、インクエンドが検出されることにある。
【００８８】
しかしながら、インク残量の減少に伴って空気が副インク室３０に進入すると気泡が発生するので、副インク室３０の内部においてはインク液面よりも上の空間は気泡で満たされた状態になり、この状態でインク液面が低下していく。このために、インク液面が反射面５２ａ、５２ｂの上端から徐々に低下していく状態では、インク液面から露出した反射面５２ａ、５２ｂの近傍には気泡１３０が浮遊している。従って、図９（ｃ）に示すように、インク液面が反射面５２ａ、５２ｂより低くなっても、これらの近傍に浮遊している気泡１３０の間に保持されているインクによって反射面５２ａ、５２ｂの背面が覆われたままの状態に陥るおそれがある。この状態になると、反射面５２ａ、５２ｂは反射面として機能しないので、インクエンドを検出できない。
【００８９】
本例では、上記のように副インク室３０内に抑泡効果のある第１の界面活性剤および消泡効果のある第２の界面活性剤が注入されている。従って、これらの界面活性剤の作用によって、副インク室３０の内部で発生する気泡量は少なく、また、発生した気泡も短時間で消失する。さらに、気泡が実質的に消失しなくても、第２の界面活性剤の消泡効果によって、細かな気泡が短時間で消失して大きな気泡に纏まり易くなる。大きな気泡の方が気泡間に保持されているインク量が少ないので、反射面５ａ、５２ｂの反射性が損なわれにくい。
【００９０】
この結果、反射面５２ａ、５２ｂが気泡間に保持されているインクによって覆われてしまい、インク液面が低下したにも拘わらずインクエンドを検出できないという弊害を回避できる。換言すると、インク液面が低下して反射面５２ａ、５２ｂが露出すると、当該反射面の反射状態が変化して、インクエンドを確実に検出できる。
【００９１】
（実施例の効果）
以上説明したように、本例のインクタンク１では、主インク室５とインク取出し孔７の間に小さな容積の副インク室３０を配置し、主インク室５の側から副インク室３０に気泡を導入可能とし、当該副インク室３０からインク取出し孔７の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室３０内において背面がインク界面とされているプリズム反射面５２ａ、５２ｂによる反射光量に基づきインクエンドを検出している。
【００９２】
従って、インクタンク１からのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンク１のインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【００９３】
また、本例では、副インク室３０の内部に、抑泡剤として機能する第１の界面活性剤および消泡剤として機能する第２の界面活性剤を注入してある。従って、副インク室内に進入した空気によって発生する気泡量を抑制でき、また、発生した気泡は短時間で消失し、あるいは大きな気泡に纏まっていく。よって、反射面５２ａ、５２ｂの背面が気泡間に保持されているインクによって覆われた状態に陥り、インク液面が低下しても反射面５２ａ、５２ｂが反射面として機能しないのでインクエンド検出ができない、という事態を回避できる。
【００９４】
さらに、本例では、インクに含まれている界面活性剤と同一の第１および第２の界面活性剤を副インク室内に注入している。一般に、フォーム式インクタンクでは、インクに含まれている界面活性剤などの成分がフォームに吸着されてしまい、インク取出し孔からインクジェットヘッドに対して実際に供給されるインクの表面張力などのインク特性が劣化する可能性がある。本例では、副インク室に注入した界面活性剤の一部がフォームの側にも拡散するので、フォームに吸着されてしまうインク中の界面活性剤を補うことができる。この結果、インク取出し孔からインクジェットヘッドに向けて実際に供給されるインクの特性劣化を回避あるいは抑制できるという効果も得られる。
【００９５】
次に、本例では、副インク室３０の内部にインク取出し孔７に通ずるインク通路２７を突出させることにより、これらが形成されているインクエンド検出のための構成部分をコンパクトにしてあるので、インクタンクの設置スペースの増加を抑制できるという利点がある。また、このインク通路２７にインク取出し孔７を封鎖している弁９およびコイルばね１０などを配置してあるので、当該インク取出し部分もコンパクトに構成できる。
【００９６】
これに加えて、副インク室３０にはコップ状キャップを配置して、当該副インク室３０の底に溜まったインクを効率良く吸い上げて上方に位置している第２のフィルタを介してインク取出し孔７の側に供給可能としてある。従って、インクエンド検出時における残留インク量を少なくできるので、インク利用効率を高めることができるなどの利点が得られる。
【００９７】
（その他の実施の形態）
なお、上記の第１および第２の界面活性剤とは異なる種類の抑泡剤および消泡剤を用いた場合においても同様な作用効果が得られる。
【００９８】
また、上記の例では抑泡効果のある界面活性剤と、消泡効果のある界面活性剤とを併用しているが、一方のみを用いてもよい。
【００９９】
さらに、上記の例とは異なる抑泡剤および／または消泡剤を用いることも可能である。
【０１００】
また、インクに含まれている界面活性剤とは異なる種類の抑泡剤および／または消泡剤を用いることも可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、インクが吸収保持されたフォームが収容されている主インク室と、インクをインクジェットプリンタの側に供給するためのインク取出し孔との間に、小さな容積の副インク室を形成し、主インク室の側からここに気泡を導入可能とし、当該副インク室からインク取出し孔の側には気泡が流出しないようにし、当該副インク室のインク液面の低下に応じて反射状態が変化する反射面を用いて、インクタンクのインクエンドを検出可能としている。
【０１０２】
従って、インクタンクからのインク吐出回数やインクポンプによるインク吸引量をカウントした結果に基づきインクタンクのインクエンドを検出する場合に比べて、極めて正確にインクエンドを検出できる。よって、インクエンド検出時におけるインクタンクのインク残量を少なくでき、インクの無駄を抑制できる。
【０１０３】
また、本発明では、副インク室の内部に抑泡剤および／または消泡剤を注入しているので、副インク室内での気泡発生量を低減でき、また、発生した気泡を短時間で消失させ、あるいは発生した小さな気泡を消失させて大きな気泡に変えることができる。このため、副インク室内で発生した気泡間に保持されているインクによって反射面の背面が覆われ、インク液面が低下しても反射面の反射状態が変化しなくなり、インクエンド検出が不可能になってしまうという弊害を回避できる。従って、インクエンド検出を確実に行うことが可能になる。
【０１０４】
次に、本発明のインクジェットプリンタは、インクエンド状態を確実に表示可能な被検出部を備えたインクタンクをインク供給源としているので、インクタンクのインクエンドを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明を適用したフォーム式インクタンクを示す平面図および正面図である。
【図２】図１のインクタンクを底面側から見た場合の斜視図である。
【図３】図１のインクタンクの分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図であり、（ｂ）はインク供給針が差し込まれた状態を示す部分断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図７】図１のインクタンクにおけるコップ状キャップを示す図である。
【図８】図１のフォーム式インクタンクの製造方法を示す説明図である。
【図９】図１のフォーム式インクタンクにおける副インク室内に発生した気泡による弊害を示すための説明図である。
【符号の説明】
１    インクタンク
２    容器本体
３    容器本体の上側開口
４    容器蓋
５    主インク室
６    フォーム
７    インク取出し孔
８    ゴムパッキン
９    弁
１０  コイルばね
１１  第１のフィルタ
１２  第２のフィルタ
１３  大気連通孔
２１  容器本体の底板部分
２７  インク通路
３０  副インク室
３１  キャップ
３２  胴部
３３  天板部分
３６  突起
４４  リブ
４５  インク吸い上げ用の隙間
４６  連通部
４７  隙間
５１、５２  プリズム
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ  反射面
５７、５８  光学式センサ
５７ａ、５８ａ  発光素子
５７ｂ、５８ｂ  受光素子
６１  インク供給針
１０１  界面活性剤の注入針
１０２  タンク固定部
１０３  インク注入針
１１０  インク
１２０  検出光
１３０  気泡
【図１】
0004110791.tif 000012
【図２】
0004110791.tif 000013
【図３】
0004110791.tif 000014
【図４】
0004110791.tif 000015
【図５】
0004110791.tif 000016
【図６】
0004110791.tif 000017
【図７】
0004110791.tif 000018
【図８】
0004110791.tif 000019
【図９】
0004110791.tif 000020