(57)【要約】  【課題】  部品点数を少なくし且つ簡単な構造によりインク室と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り換えることができるインクカートリッジを提供すること。  【解決手段】  インクカートリッジ１を装着すると、インク抽出管１２が弾性シール部材３１の中間壁３１ｆを押圧することで、弾性シール部材３１が押し上げられる。その結果、第１連通孔３２とインク孔１２ｅとの間が連通し、インク室１６からインク抽出管１２へのインク流路Ｂが形成される。一方、インクカートリッジ１を脱着すると、インク抽出管１２の抜き出し動作によって、弾性シール部材３１が下方へ移動することで、外周突部３１ｃ１，３１ｃ２が第１連通孔３２を挟みつつインク供給室３０の内壁面３０ａに密着して、インク流路Ｂが遮断される。  【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して前記記録ヘッドと連通するインクカートリッジにおいて、
前記インクを貯留するインク室と、
そのインク室から前記記録ヘッドに前記インクを供給するため、前記中空管部材が抜き差しされるインク供給室と、
前記インク室と前記インク供給室とを連通する第１連通孔と、
前記インク供給室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、
その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な内部空間を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、
前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、
前記第１位置では、前記インク供給室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔と第２連通孔とを連通させる位置にあって、前記インク室が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、
前記第２位置では、前記インク供給室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔を閉塞させる位置にあることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記第１連通孔と対応し前記第２連通孔を有する第１筒状部分と、前記第２位置において前記第１連通孔を閉塞する第２筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有す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。
【請求項３】
記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して、前記インクを貯留するインク室に外気を導入するインクカートリッジにおいて、
前記インク室へ外気を導入するため、前記中空管部材が抜き差しされる外気導入室と、
前記インク室と前記外気導入室とを連通する外気導入孔と、
前記外気導入室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、
その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な内部空間を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、
前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、
前記第１位置では、前記外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記外気導入孔と第２連通孔とを連通させる位置にあって、前記外気導入孔が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、
前記第２位置では、前記外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記外気導入孔を閉塞させる位置にあることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項４】
前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記外気導入孔と対応し前記第２連通孔を有する第１筒状部分と、前記第２位置において前記外気導入孔を閉塞する第２筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有することを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して前記記録ヘッドに連通するインクカートリッジにおいて、
前記インクを貯留するインク室と、
そのインク室から前記記録ヘッドに前記インクを供給すると共に、前記インク室に外気を導入するため、前記中空管部材が抜き差しされるインク供給兼外気導入室と、
前記インク室と前記インク供給兼外気導入室とを連通する第１連通孔と、
前記インク室と前記インク供給兼外気導入室とを連通する外気供給路と、
前記インク供給兼外気導入室と外気とを連通する外気導入孔と、
前記インク供給兼外気導入室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、
その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な第１内部空間、及び前記外気供給路と前記外気導入孔とを連通させる外気連通路を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記第１内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、
前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、
前記第１位置では、前記インク供給兼外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔と第２連通孔とを連通させ、前記インク室が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、前記外気連通路が前記外気供給路と前記外気導入孔とを連通させる位置にあり、
前記第２位置では、前記インク供給兼外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔及び前記外気導入孔を閉塞させる位置にあることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記第１連通孔と対応し前記第２連通孔を有する筒状部分と、前記外気連通路を内部に有しその外気連通路の一端を外周に開口した筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有し、前記第２位置において前記第１連通孔及び前記外気導入孔を閉塞させることを特徴とする請求項５記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記第１位置に前記弾性シール部材があるとき、その弾性シール部材の内周面の少なくとも一部が前記中空管部材の外周面に密着し、外部に対してシール状態にして前記第２連通孔を前記中空管部材内と連通させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記弾性シール部材は、前記内周面に、周方向に連続して内側に張り出した内周突部を有し、前記第１位置にあるとき、その内周突部を前記中空管部材の外周面に密着させることを特徴とする請求項７記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記弾性シール部材は、前記内部空間の一端を前記中空管部材の抜き差しを可能にするために開口し、該開口を拡径または縮径する方向に弾性を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記弾性シール部材は、前記内部空間の一端を前記中空管部材の抜き差しを可能にするために開口し、その開口と反対側の他端に、前記第１係合部の一部をなし前記中空管部材の先端と当接する壁部を有し、その壁部を前記中空管部材の挿入にともない押圧することで、前記第１位置に向け移動されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記弾性シール部材は、前記第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ前記第１筒状部分の外周部分と、前記第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記インク供給室の内面に密着する外周突部を有し、
その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔を挟む関係にあることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
前記弾性シール部材は、前記第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ前記第１筒状部分の外周部分と、前記第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、
その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔を挟む関係にあることを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１３】
前記弾性シール部材は、前記中空管部材が抜き差しされる前記内部空間の開口側端部の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から前記外気連通路の開口を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から間隔をおいた位置の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記インク供給兼外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、
その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔及び外気導入孔を挟む関係にあることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクカートリッジに関し、特に、インクジェット記録装置への着脱によりインク室と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り替えることができるインクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−１１３７２３号公報（特許文献１）に開示されているように、インクを貯留するインク室と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り替える為に、弁体とバネとを備えるインクカートリッジが知られている。このインクカートリッジは、インク室と外部とを連通するインク供給口に、インク供給針の挿入路を形成する筒状パッキングが圧入されている。その筒状パッキングよりインク室側にはインク誘導室が形成されており、そのインク誘導室内には、弁体と、その弁体を筒状パッキングに弾接するよう付勢するバネとが配設されている。
【０００３】
このインクカートリッジをインクジェット記録装置に装着すると、インク供給針が筒状パッキングの挿入路を通って弁体に当接し、弁体をインク室側に移動させることでインク室とインク供給針との間でインク流路が形成される。また、この際、筒状パッキングの挿入路の内周面はインク供給針の外周面に当接するので、筒状パッキングの挿入路からインク室内のインクが漏れ出すことを防止できる。一方、インクカートリッジをインクジェット記録装置から脱着させた場合には、弁体がバネにより筒状パッキングに弾接するよう付勢されその弁体が筒状パッキング上に着座し、挿入路が閉塞される。よって、インク室のインクが、その挿入路から外部に漏れ出すことを防止できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１３７２３号公報（図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したインクカートリッジでは、インク室と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り替えるために、弁体と弾接する筒状パッキング及びバネ、弁体の複数の部品を備える必要があり、構造が複雑になるだけでなく、組み付け工数も増え、コスト高になるという問題点があった。また、バネを金属材料で製作すると、インクカートリッジを廃棄するとき、バネと他の部品とを分別することが必要になり、廃棄コストもかさむという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、部品点数を少なくし且つ簡単な構造によりインク室と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り替えることができるインクカートリッジを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項１記載のインクカートリッジは、記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して前記記録ヘッドと連通するものであり、前記インクを貯留するインク室と、そのインク室から前記記録ヘッドに前記インクを供給するため、前記中空管部材が抜き差しされるインク供給室と、前記インク室と前記インク供給室とを連通する第１連通孔と、前記インク供給室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な内部空間を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、前記第１位置では、前記インク供給室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔と第２連通孔とを連通させる位置にあって、前記インク室が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、前記第２位置では、前記インク供給室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔を閉塞させる位置にある。
【０００８】
請求項２記載のインクカートリッジは、請求項１記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記第１連通孔と対応し前記第２連通孔を有する第１筒状部分と、前記第２位置において前記第１連通孔を閉塞する第２筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有する。
【０００９】
請求項３記載のインクカートリッジは、記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して、前記インクを貯留するインク室に外気を導入するものであり、前記インク室へ外気を導入するため、前記中空管部材が抜き差しされる外気導入室と、前記インク室と前記外気導入室とを連通する外気導入孔と、前記外気導入室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な内部空間を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、前記第１位置では、前記外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記外気導入孔と第２連通孔とを連通させる位置にあって、前記外気導入孔が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、前記第２位置では、前記外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記外気導入孔を閉塞させる位置にある。
【００１０】
請求項４記載のインクカートリッジは、請求項３記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記外気導入孔と対応し前記第２連通孔を有する第１筒状部分と、前記第２位置において前記外気導入孔を閉塞する第２筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有する。
【００１１】
請求項５記載のインクカートリッジは、記録ヘッドよりインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に着脱自在に構成され、そのインクジェット記録装置から突出して設けられた中空管部材を介して前記記録ヘッドに連通するものであり、前記インクを貯留するインク室と、そのインク室から前記記録ヘッドに前記インクを供給すると共に、前記インク室に外気を導入するため、前記中空管部材が抜き差しされるインク供給兼外気導入室と、前記インク室と前記インク供給兼外気導入室とを連通する第１連通孔と、前記インク室と前記インク供給兼外気導入室とを連通する外気供給路と、前記インク供給兼外気導入室と外気とを連通する外気導入孔と、前記インク供給兼外気導入室内の第１及び第２位置間を前記中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材とを備え、その弾性シール部材は、前記中空管部材を抜き差し可能な第１内部空間、及び前記外気供給路と前記外気導入孔とを連通させる外気連通路を有する中空筒状をなし、その中空筒状の外周部と前記第１内部空間とを連通する第２連通孔を有するものであり、前記弾性シール部材とその内部空間に配置された前記中空管部材との間に、前記中空管部材の挿入方向の動作により前記弾性シール部材を前記第２位置から第１位置へ移動させる第１係合部、及び前記中空管部材の抜き出し方向の動作により前記弾性シール部材を前記第１位置から第２位置へ移動させる第２係合部を備え、前記第１位置では、前記インク供給兼外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔と第２連通孔とを連通させ、前記インク室が前記弾性シール部材の内部空間と連通し、前記外気連通路が前記外気供給路と前記外気導入孔とを連通させる位置にあり、前記第２位置では、前記インク供給兼外気導入室に対して前記弾性シール部材が、前記第１連通孔及び前記外気導入孔を閉塞させる位置にある。
【００１２】
請求項６記載のインクカートリッジは、請求項５記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記第１位置において前記第１連通孔と対応し前記第２連通孔を有する筒状部分と、前記外気連通路を内部に有しその外気連通路の一端を外周に開口した筒状部分とを前記進退移動方向に並んで有し、前記第２位置において前記第１連通孔及び前記外気導入孔を閉塞させる。
【００１３】
請求項７記載のインクカートリッジは、請求項１から６のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記第１位置に前記弾性シール部材があるとき、その弾性シール部材の内周面の少なくとも一部が前記中空管部材の外周面に密着し、外部に対してシール状態にして前記第２連通孔を前記中空管部材内と連通させる。
【００１４】
請求項８記載のインクカートリッジは、請求項７記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記内周面に、周方向に連続して内側に張り出した内周突部を有し、前記第１位置にあるとき、その内周突部を前記中空管部材の外周面に密着させる。
【００１５】
請求項９記載のインクカートリッジは、請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記内部空間の一端を前記中空管部材の抜き差しを可能にするために開口し、該開口を拡径または縮径する方向に弾性を有する。
【００１６】
請求項１０記載のインクカートリッジは、請求項１から９のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記内部空間の一端を前記中空管部材の抜き差しを可能にするために開口し、その開口と反対側の他端に、前記第１係合部の一部をなし前記中空管部材の先端と当接する壁部を有し、その壁部を前記中空管部材の挿入にともない押圧することで、前記第１位置に向け移動される。
【００１７】
請求項１１記載のインクカートリッジは、請求項２記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ前記第１筒状部分の外周部分と、前記第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記インク供給室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔を挟む関係にある。
【００１８】
請求項１２記載のインクカートリッジは、請求項４記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ前記第１筒状部分の外周部分と、前記第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔を挟む関係にある。
【００１９】
請求項１３記載のインクカートリッジは、請求項６記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール部材は、前記中空管部材が抜き差しされる前記内部空間の開口側端部の外周部分と、その部分から前記第２連通孔を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から前記外気連通路の開口を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から間隔をおいた位置の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、前記インク供給兼外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、前記第１位置及び第２位置において前記第１連通孔及び外気導入孔を挟む関係にある。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載のインクカートリッジによれば、中空管部材が抜き差しされるインク供給室内には、そのインク供給室内の第１位置と第２位置との間を中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材を備えており、中空管部材の挿入方向の動作によって、第１係合部により弾性シール部材が第１位置に移動されると、その弾性シール部材がインク供給室に対して第１連通孔と第２連通孔とを連通させ、インク室が弾性シール部材の内部空間と連通する。よって、インク室のインクを中空管部材を介して記録ヘッドに供給することができる。一方、中空管部材の抜き出し方向の動作によって、第２係合部により弾性シール部材が第２位置に移動されると、その弾性シール部材がインク供給室に対して第１連通孔を閉塞させるので、インク室から外部へのインクの供給を遮断することができる。
【００２１】
その結果、従来のインクカートリッジのように、多くの部品を必要とせず、弾性シール部材をインク供給室内に配設するだけの簡単な構成でインク室から外部へのインク供給とその遮断とを選択的に切り替えることができるという効果がある。また、インクジェット記録装置とインクカートリッジとの位置関係をもって、弾性シール部材の進退移動を行うので、インクカートリッジの装着状態を保つ為に必要な力が不要となるという効果がある。
【００２２】
請求項２記載のインクカートリッジによれば、請求項１記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、第１位置において第１連通孔と対応し、第２連通孔を有する第１筒状部分と、第２位置において第１連通孔を閉塞する第２筒状部分とを進退移動方向に並んで有している。よって、中空管部材の抜き差し動作、即ち、直線運動に連動して、弾性シール部材を第１及び第２位置に進退移動させることができるので、その進退移動動作の信頼性を確保することができるという効果があることに加え、インク供給室の構成を簡素化することができ、その分、製作コストを低減することができるという効果がある。
【００２３】
請求項３記載のインクカートリッジによれば、中空管部材が抜き差しされる外気導入室内には、その外気導入室の第１位置と第２位置との間を中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材を備えており、中空管部材の挿入方向の動作によって、第１係合部により弾性シール部材が第１位置に移動されると、その弾性シール部材が外気導入室に対して外気導入孔と第２連通孔とを連通させ、インク室が弾性シール部材の内部空間と連通されるので、中空管部材からの外気をインク室に供給することができる。一方、中空管部材の抜き出し方向の動作によって、第２係合部により弾性シール部材が第２位置に移動されると、その弾性シール部材が外気導入室に対して外気連通孔を閉塞させ、外部からインク室への外気の供給を遮断することができる。その結果、弾性シール部材を外気導入室内に配設するだけの簡単な構成で外部からインク室への外気供給とその遮断とを選択的に切り替えることができるという効果がある。また、インクジェット記録装置とインクカートリッジとの位置関係をもって、弾性シール部材の進退移動を行うので、インクカートリッジの装着状態を保つ為に必要な力が不要となるという効果がある。
【００２４】
請求項４記載のインクカートリッジによれば、請求項３記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、第１位置において外気導入孔と対応し、第２連通孔を有する第１筒状部分と、第２位置において外気導入孔を閉塞する第２筒状部分とを進退移動方向に並んで有している。よって、中空管部材の抜き差し動作、即ち、直線運動に連動して、弾性シール部材を第１及び第２位置に進退移動させることができるので、その進退移動動作の信頼性を確保することができるという効果があることに加え、外気導入室の構成を簡素化することができ、その分、製作コストを低減することができるという効果がある。
【００２５】
請求項５記載のインクカートリッジによれば、中空管部材が抜き差しされるインク供給兼外気導入室内には、そのインク供給兼外気導入室の第１位置と第２位置との間を中空管部材の抜き差し方向に沿って進退移動可能な弾性シール部材を備えており、中空管部材の挿入方向の動作によって、第１係合部により弾性シール部材が第１位置に移動されると、その弾性シール部材がインク供給兼外気導入室に対して第１連通孔と第２連通孔とを連通させ、インク室が弾性シール部材の内部空間と連通する。よって、インク室のインクを中空管部材を介して記録ヘッドに供給することができる。同時に、外気連通路が外気供給路と外気導入孔とを連通させるので、外気を外部からインク室へ供給することができる。一方、中空管部材の抜き出し方向の動作によって、第２係合部により弾性シール部材が第２位置に移動されると、その弾性シール部材がインク供給兼外気導入室に対して第１連通孔及び外気連通孔を閉塞させ、インク室から外部へのインクの供給及び外部からインク室への外気の供給を遮断することができる。
【００２６】
その結果、従来のインクカートリッジのように、多くの部品を必要とせず、弾性シール部材をインク供給兼外気導入室内に配設するだけの簡単な構成でインク室から外部へのインク供給とその遮断とを選択的に切り替えることができるという効果がある。また、インクジェット記録装置とインクカートリッジとの位置関係をもって、弾性シール部材の進退移動を行うので、インクカートリッジの装着状態を保つ為に必要な力が不要となるという効果がある。
【００２７】
更に、本発明のインクカートリッジによれば一つの弾性シール部材でインク供給及び外気導入との２つの動作を行うことができるので、部品点数を削減して、部品コスト及び組み立てコストを削減することができ、また、インク供給兼外気導入室がインク供給と外気導入との２つの機能を有するので、インク室内のスペースをより大きくすることができ、その分、より多くのインクを充填することができるという効果がある。
【００２８】
請求項６記載のインクカートリッジは、請求項５記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、第１位置において第１連通孔と対応し第２連通孔を有する第１筒状部分と、外気連通路を内部に有しその外気連通路の一端を外周に開口した筒状部分とを進退移動方向に並んで有し、第２位置において第１連通孔及び外気導入孔を閉塞させる。よって、中空管部材の抜き差し動作、即ち、直線運動に連動して、弾性シール部材を第１及び第２位置に進退移動させることができるので、その進退移動動作の信頼性を確保することができるという効果があることに加え、インク供給兼外気導入室の構成を簡素化することができ、その分、製作コストを低減することができるという効果がある。
【００２９】
請求項７記載のインクカートリッジは、請求項１から６のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材が第１位置に位置するとき、その弾性シール部材の内周面の少なくとも一部が中空管部材の外周面に密着し、外部に対してシール状態とすることで第２連通孔を中空管部材内と連通させる。よって、インクの外部への漏れ出しを抑制しつつ、第２連通孔と中空管部材内との連通状態を確実に保持することができるという効果がある。
【００３０】
請求項８記載のインクカートリッジは、請求項７記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、内周面に、周方向に連続して内側に張り出した内周突部を有し、第１位置にあるとき、その内周突部を中空管部材の外周面に密着させる。よって、中空管部材の抜き出し方向への動作時には、内周突部を中空管部材に係合させることで、弾性シール部材を第１位置から第２位置へ確実に移動させることができるという効果がある。
【００３１】
請求項９記載のインクカートリッジは、請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、内部空間の一端を中空管部材の抜き差しを可能にするために開口し、その開口を拡径または縮径する方向に弾性を有する。よって、開口からの中空管部材の抜き差しをスムーズに行うことができるという効果がある。
【００３２】
請求項１０記載のインクカートリッジは、請求項１から９のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、内部空間の一端を中空管部材の抜き差しを可能にするための開口とし、その開口と反対側の他端に、第１係合部の一部をなし中空管部材の先端と当接する壁部を有している。よって、この壁部が中空管部材の挿入に伴い押圧されることで、シール部材を第１位置に向けて移動させることができるので、弾性シール部材を移動させるための特別な部材を別途設けることを不要として、その分、製品コストを削減することができるという効果がある。
【００３３】
請求項１１記載のインクカートリッジは、請求項２記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から第２連通孔を挟んだ第１筒状部分の外周部分と、第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、インク供給室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、第１位置及び第２位置において第１連通孔を挟む関係にある。このように、弾性シール部材の外周面には、各外周突部がインク供給室の内面に向かって突設されているので、弾性シール部材がインク供給室に配設された状態においては、その各突部が押し潰される。この押し潰し代、即ち、シール代が増大し、より確実にインクの漏出及び外気の流入を防ぐことができるという効果がある。
【００３４】
請求項１２記載のインクカートリッジは、請求項４記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、第１筒状部分と第２筒状部分とのほぼ間の外周部分と、その部分から第２連通孔を挟んだ第１筒状部分の外周部分と、第２連通孔とは反対側へ前記部分から間隔をおいた第２筒状部分の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、第１位置及び第２位置において第１連通孔を挟む関係にある。このように、弾性シール部材の外周面には、各外周突部が外気導入室の内面に向かって突設されているので、弾性シール部材が外気導入室に配設された状態においては、その各突部が押し潰される。この押し潰し代、即ち、シール代が増大し、より確実に外気の漏出及び流入を防ぐことができるという効果がある。
【００３５】
請求項１３記載のインクカートリッジは、請求項６記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、弾性シール部材は、中空管部材が抜き差しされる内部空間の開口側端部の外周部分と、その部分から第２連通孔を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から外気連通路の開口を挟んだ位置の外周部分と、さらにその後者の部分から間隔をおいた位置の外周部分とにそれぞれ環状に突出し、インク供給兼外気導入室の内面に密着する外周突部を有し、その外周突部のうち隣接する２つの外周突部の間隔は、第１位置及び第２位置において第１連通孔及び外気導入孔を挟む関係にある。このように、弾性シール部材の外周面には、各外周突部が外気導入室の内面に向かって突設されているので、弾性シール部材が外気導入室に配設された状態においては、その各突部が押し潰される。この押し潰し代、即ち、シール代が増大し、より確実にインクの漏出及び外気の漏出と流入を防ぐことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例におけるインクカートリッジ１と、そのインクカートリッジ１を装着するインクジェット記録装置２とを示した概略図である。
【００３７】
インクカートリッジ１は、インクを吐出する記録ヘッド７を備えたインクジェット記録装置２に着脱可能に構成され、記録ヘッド７に供給されるインクを貯留するためのものである。
【００３８】
インクカートリッジ１は、上面を開口した中空箱状の本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開口上面を密閉する蓋１ｂとを備え、記録ヘッド７に供給するインクは本体ケース１ａの内部に形成されるインク室１６（図２参照）に貯留されている。尚、インクジェット記録装置２には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填された複数個のインクカートリッジ１が装着される。
【００３９】
インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１からインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するタンク５と、そのタンク５に貯留されたインクを記録用紙６に向けて吐出する記録ヘッド７と、タンク５と記録ヘッド７とが搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ８と、そのキャリッジ８が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸９と、記録用紙６を搬送する搬送機構１０と、パージ装置１１とを備えている。
【００４０】
装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａからは、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを抽出する中空状のインク抽出管１２と、インクカートリッジ１内に外気を導入する中空状の外気導入管１３とが突出して配設されている。
【００４１】
このインク抽出管１２の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク抽出管１２は、インク供給チューブ４を介してタンク５と連通されている。外気導入管１３の一端側には、外気導入チューブ１５が連結され、外気導入管１３は、外気導入チューブ１５を介して外部と連通されている。
【００４２】
インクカートリッジ１は、装着部３に対して垂直方向（矢印Ｘ方向）から装着される。この際、後述する図５に示すようにインク抽出管１２は、インクカートリッジ１の内部に備えられた弾性シール部材３１を、外気導入管１３は、弾性シール部材５１をそれぞれ変位させてインク室１６の内部と連通する。
【００４３】
また、インク抽出管１２は、その側面に内部流路１２ａと連通するインク孔１２ｅが形成され、その内部流路１２ａを介して記録ヘッド７にインクが供給される。同様に、外気導入管１３は、その側面に内部流路１３ａと連通する外気孔１３ｅが形成され、その内部流路１３ａを介してインク室１６内に外気が導入される。
【００４４】
記録ヘッド７には、記録用紙６と対向する面に複数のノズル孔が備えられ、圧電素子からなるアクチュエータを駆動することによって、タンク５に貯留されたインクがノズル孔から記録用紙６に向けて吐出される。尚、実際に記録動作をする場合には、記録ヘッド７を搭載したキャリッジ８が往復移動しながら、記録用紙６に記録が行われる。
【００４５】
また、記録ヘッド７は、装着部３よりも上方に配置されており、ノズル孔内のインクは、装着部３に装着されたインクカートリッジ１とノズル孔との水頭差により負の圧力（背圧）が与えられている。
【００４６】
パージ装置１１は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル孔形成面を覆うパージキャップ１１ａと、パージキャップ１１ａと連通する廃インクチューブ１１ｂと、廃インクチューブ１１ｂを介してノズル孔からインクを吸引するポンプ１１ｃとを備えている。
【００４７】
パージ処理を実行する場合には、キャリッジ８をパージ処理実行位置に移動させ、記録ヘッド７のノズル孔形成面をパージキャップ１１ａで覆う。この状態でポンプ１１ｃを駆動して、記録ヘッド７の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを吸引する。吸引された不良インクは、廃インクチューブ１１ｂを介して図示しない廃インクタンクに貯められる。なお、記録動作やパージ処理は、インクジェット記録装置２に搭載された中央演算装置であるＣＰＵ（図示せず）の下で制御される。
【００４８】
次に、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置２へのジョイント部分（図１のＡ部分）について説明する。図２は、インクジェット記録装置２に装着する前の状態を示すインクカートリッジ１の断面図である。
【００４９】
インクカートリッジ１は、インク抽出管１２と対応する位置に開口３６を、また外気導入管１３と対応する位置に開口５６をそれぞれ有し、その各開口３６，５６にそれぞれ対応して連通したインク供給室３０と、外気導入室５０とが形成されている。
【００５０】
インク供給室３０は、底面１ｃからインク室１６内に一体に立ち上がった区画壁３５によりインク室１６に対して仕切られている。また、インク供給室３０には、インク抽出管１２の抜き差し方向（図２上下方向）に沿う軸線方向と平行する平行内壁面３０ａと、その平行内壁面３０ａから開口３６へ向けて漸次拡径する傾斜内壁面３０ｂとがそれぞれ形成されている。
【００５１】
そして、傾斜内壁面３０ｂの下端側（図２下側）には、その周縁に沿って傾斜内壁面３０ｂよりもさらに拡径する段部３７が形成されている。この段部３７の下端側には、段部３７よりも内側に張り出して前記開口３６を形成するカバー部材３３が固着されている。
【００５２】
区画壁３５の側面には、インク供給室３０とインク室１６とを連通する第１連通孔３２が、平行内壁面３０ａの側面と対応する位置に貫通形成されている。
【００５３】
外気導入室５０は、底面１ｃからインク室１６内部に向けて立ち上がった区画壁５５により画定されている。外気導入室５０は、インク供給室３０と同形状に形成され、外気導入管１３の抜き差し方向（図２上下方向）に沿う軸線方向と平行する平行内壁面５０ａと、傾斜内壁面５０ｂと、段部５７とが形成されている。この段部５７を覆って、開口５６を有するカバー部材５３が固着されている。区画壁５５の側面には、インク供給室３０における第１連通孔３２と同位置に外気導入孔５２が形成されている。
【００５４】
区画壁５５の外周には、筒状の外気誘導部材２１が嵌合連結され、区画壁５５の側面には、外気導入孔５２と外気誘導部材２１の内部流路２３とを連通する外気誘導溝２２が形成されている。外気誘導部材２１の内部流路２３の上端はインク室１６の上部空間に接続している。
【００５５】
ここで、図３を参照して、弾性シール部材３１の構成について詳細に説明する。
【００５６】
弾性シール部材３１は、インク抽出管１２の抜き差し方向と平行な中心軸線を有する中空筒状にゴム等の弾性材料により一体形成され、一端の開口３１ｋからインク抽出管１２が抜き差しされる内部空間３１ｈを有する。さらに詳しくは、この弾性シール部材３１は、中心軸線方向の一端側に、その中心軸線と平行な外周面を有する第２筒状部分３１ａ、他端側すなわち開口３１ｋ側に、第１筒状部分３１ｂをそれぞれ備え、第２筒状部分３１ａ内を上下に仕切る中間壁３１ｆよりも開口３１ｋ側を、インク抽出管１２が抜き差しされる内部空間３１ｈとしている。第１筒状部分３１ｂは、常態において第２筒状部分３１ａ側よりも開口３１ｋ側において拡径するテーパ状をなしている。
【００５７】
弾性シール部材３１は、インク供給室３０内に、その軸線方向に摺動可能に配設され、後述するようにインク抽出管１２によって第１位置と第２位置とに移動される。
【００５８】
第２筒状部分３１ａ及び第１筒状部分３１ｂの外周面には、上から順に第１外周突部３１ｃ１、第２外周突部３１ｃ２及び第３外周突部３１ｃ３が周方向に連続してフランジ状に張り出して形成されている。なお、第２外周突部３１ｃ２は、第２筒状部分３１ａと第１筒状部分３１ｂとの間の外周部分に位置し、第１外周突部３１ｃ１は、第２筒状部分３１ａの上端外周部分に位置し、第３外周突部３１ｃ３は、第１筒状部分３１ｂの下端外周部分に位置する。また、第１外周突部３１ｃ１と第２外周突部３１ｃ２との間の間隔（図２（ｂ）上下方向寸法）は、後述する第２位置において第１連通孔３２を挟む距離にあり、第２外周突部３１ｃ２と第３外周突部３１ｃ３との間の間隔（図２（ｂ）上下方向寸法）は、後述する第１位置において第１連通孔３２を挟む距離にある。
【００５９】
また、第１筒状部分３１ｂの内周面の下端部（図２（ｂ）下側）には、周方向に連続した内周突部３１ｄがフランジ状に張り出し形成されている。
【００６０】
第２外周突部３１ｃ２と第３外周突部３１ｃ３との間には、第１筒状部分３１ｂの外周面側と内周面側とを連通する第２連通孔３１ｅが形成され、中間壁３１ｆはその上面側と下面側とを連通する貫通孔３１ｇを備えている。
【００６１】
弾性シール部材３１の各外周突部３１ｃ１〜３１ｃ３は、その断面形状がインク供給室３０の内壁面に向かって凸の円弧状に形成され、内周突部３１ｄは、弾性シール部材３１の中心側に向かって凸の円弧状に形成されている。これにより、弾性シール部材３１がインク供給室３０内に配設された場合には、各突部を押し潰して圧入され、その押し潰し代を大きくして、そのシール性を確保している（図５参照）。
【００６２】
また、これら各突部３１ｃ１〜３１ｃ３，３１ｄ及びインク供給室３０は、平面視において円形に形成されているので、インク供給室３０に対する弾性シール部材３１の回転方向での取付方向を考慮する必要がない。
【００６３】
外気導入室５０内に配設される弾性シール部材５１は、上述したインク供給室３０に配設された弾性シール部材３１と同形状に形成されるものであり、第２筒状部分５１ａと、第１筒状部分５１ｂと、中間壁５１ｆとを備え、その外周部及び内周部には、外周突部５１ｃ１〜５１ｃ３及び内周突部５１ｄが突設されている。また、第１筒状部分５１ｂには、第２外周突部５１ｃ２と第３外周突部５１ｃ３との間に、第２連通孔５１ｅが貫通形成されると共に、中間壁５１ｆには、その上面側と下面側とを連通する貫通孔５１ｇが貫通形成されている。
【００６４】
次に、図４を参照して、インク抽出管１２の構造について詳細に説明する。
【００６５】
インク抽出管１２は、内側に内部流路１２ａを有する中空筒状体１２ｃと、その先端を封止する先端部１２ｂとからなる。筒状体１２ｃの側面には、内部流路１２ａと外周面側とを連通するインク孔１２ｅが貫通形成されている。また、先端部１２ｂには、インク抽出管１２の挿入方向に沿う軸線方向（図４（ｂ）上下方向）と垂直な方向に先端張出部１２ｄが筒状体１２ｃよりも大径に張り出し形成されている。
【００６６】
この先端張出部１２ｄの外径は、後述するようにインク抽出管の筒状体１２ｃの外周に内周突部３１ｄが密着したとき、その内周突部３１ｄの内径よりも大きく設定され、インク抽出管１２をインク供給室３０から引き抜くとき、先端張出部１２ｄが内周突部３１ｄに当接し、弾性シール部材３１がインク抽出管１２と一緒にインク供給室３０に対し相対移動するようになっている。
【００６７】
先端部１２ｂの上面には、図４に示すように、十字状の先端溝１２ｆが形成されており、その先端溝１２ｆは、先端張出部１２ｄの側面まで延設されている。この先端溝１２ｆは、弾性シール部材３１を押圧する際のエア抜き用の溝である。先端溝１２ｆに代え、中間壁３１ｆにリブ等を設けて空気排出経路を形成しても良い。
【００６８】
外気導入管１３は、上述したインク抽出管１２と同形状の、内部流路１３ａ、外気孔１３ｅ、筒状体１３ｃ、先端部１３ｂ、先端張出部１３ｄからなる。
【００６９】
インクカートリッジ１を装着部３に装着する前の状態では、図２に示すように、弾性シール部材３１、５１は、インク供給室３０、外気導入室５０内において開口３６、５６側に引き出された位置（第２位置）にある。以下、インク供給室３０側についてのみ動作、作用を説明するが、外気導入室５０側でも同様である。この位置では、弾性シール部材３１の第１筒状部分３１ｂは自身の弾性によって拡径して、第３外周突部３１ｃ３を段部３７に嵌合させ、弾性シール部材３１が開口３６から抜け出る方向に対してカバー部材３３で阻止され、かつインク供給室３０の奥方向に対しても、外周突部３１ｃ１、３１ｃ２とインク供給室３０の内壁面との摩擦も協働して小さな力で移動してしまうのを阻止されている。
【００７０】
また、この第２位置では、弾性シール部材３１の第１外周突部３１ｃ１と第２外周突部３１ｃ２との間の第２筒状部分３１ａが第１連通孔３２と対向して位置し、その第１連通孔３２が弾性シール部材３１の内部空間に対して閉塞されている。同様に、外気導入孔５２も弾性シール部材５１によって閉塞されている。これによって、インク室１６内には大気の侵入が阻止され、また、インク室１６内のインクが漏出することも阻止されている。
【００７１】
インクカートリッジ１が装着部３に装着されると、図５に示すように、インク抽出管１２、外気導入管１３は、それぞれ開口３６、５６からインク供給室３０、外気導入室５０に挿入される。以下、インク供給室３０側についてのみ動作、作用を説明するが、外気導入室５０側でも同様である。このとき、インク抽出管１２は、弾性シール部材３１の下端の開口３１ｋからその内部空間３１ｈに挿入され、先端部１２ｂが中間壁３１ｆに当接してその中間壁３１ｆをインク供給室３０の奥方向（図５の上方向）に押圧する。これにより、弾性シール部材３１は、第２外周突部３１ｃ２と第３外周突部３１ｃ３との間に第１連通孔３２を配置する位置（第１位置）に移動し、インク室１６が第１連通孔３２、第２連通孔３１ｅを介して弾性シール部材３１の内部空間３１ｈに連通する。
【００７２】
弾性シール部材３１がインク供給室３０の奥方向へ移動するのにともなって、第１筒状部分３１ｂは自身の弾性に抗して傾斜内壁面３０ｂに沿って縮径され、内周突部３１ｄがインク抽出管１２のインク孔１２ｅよりも下側の外周面に密着する。したがって、弾性シール部材３１の内部空間３１ｈの下端開口３１ｋは、外部に対して閉塞され、内部空間３１ｈがインク抽出管１２のインク孔１２ｅに連通するようになり、インク室１６から第１連通孔３２、第２連通孔３１ｅ、弾性シール部材３１の内部空間３１ｈを経てインク抽出管１２に至るインク流路Ｂが形成され、記録ヘッド７にインクが供給される。
【００７３】
なお、弾性シール部材３１が第１位置へ移動するとき、中間壁３１ｆとインク供給室３０の天井部との間の空気が圧縮されるが、この空気は、中間壁の貫通孔３１ｇからインク抽出管１２の上端溝１２ｆを経て内部空間１２ｈへ逃がされる。
【００７４】
一方、上記と同様に、外気導入管１３によって弾性シール部材５１が外気導入室５０の奥に移動され、外気導入管１３から、外気孔５１ｅ、外気導入孔５２，外気誘導部材２１を経てインク室１６の上部に至る外気流路Ｃが形成される。
【００７５】
本実施例において、外気導入管１３の上端をインク抽出管１２の上端よりもわずかに高く設定するか、外気導入管１３側の弾性シール部材５１の第２位置をインク抽出管１２側の弾性シール部材３１の第２位置よりもわずかに低く設定することで、インクカートリッジ１の装着時に、インク抽出管１２がインク室１６に連通するよりも先に外気導入管１３がインク室１６に連通するようにできる。これにより、装着前のインクカートリッジ１内の圧力が大気圧と異なるとき、その圧力差を解消することができる。
【００７６】
一方、装着したインクカートリッジ１を装着部３から引き上げると、インク抽出管１２の先端張出部１２ｄが第１筒状部分３１ｂの内周突部３１ｄと当接する。この位置では第１筒状部分３１ｂが平行内壁面３０ａに拘束されていて拡径できないため、弾性シール部材３１が第１位置から開口３６へ引き出され、第２位置に復帰する。それによって、第１連通孔３２が閉塞されて、流路Ｂが遮断される。
【００７７】
この際に、第１筒状部分３１ｂは、その弾性復元力により傾斜内壁面３０ｂに沿って拡径されるので、第２位置の弾性シール部材３１に対してインク抽出管１２の引き抜きを抵抗なく行うことができる。
【００７８】
同様に、外気導入管１３によって弾性シール部材５１が第１位置から第２位置に復帰される。そして、外気導入孔５２が閉塞されて、流路Ｃが遮断される（図２参照）。
【００７９】
次いで、図６から図９を参照して、第２実施例について説明する。この実施例のインクカートリッジ１０１では、インク供給室と外気導入室を一つのインク供給兼外気導入室１３０で兼用するように構成されている。なお、このインクカートリッジ１０１が装着されるインクジェット記録装置は、前記実施例のものと同様で、前記実施例のインク抽出管１２と同様にインク抽出管１１２（図９）が装着部３から突出して設けられ、前記実施例の外気導入管１３は設けられていない。
【００８０】
まず、図６を参照して、インクカートリッジ１０１のインクジェット記録装置２へのジョイント部分の構成について説明する。図６は、インクジェト記録装置２に装着する前の状態を示すインクカートリッジ１０１の断面図である。
【００８１】
インクカートリッジ１０１は、底面１０１ｃに、インク抽出管１１２と対応する位置に開口１３６を有し、その開口１３６に対応して連通したインク供給兼外気導入室１３０が形成されている。
【００８２】
インク供給兼外気導入室１３０は、底面１０１ｃからインク室１１６内に一体に立ち上がった区画壁１３５によりインク室１１６に対して区切られている。区画壁１３５の上端（図６上側）には、外気誘導部材１２１がインク抽出管１１２の抜き差し方向（図６上下方向）に沿う軸線方向と平行に立ち上がっており、この外気誘導部材１２１の内部流路１２３を経て、インク供給兼外気導入室１３０がインク室１１６の上部空間と連通されている。
【００８３】
また、インク供給兼外気導入室１３０には、インク抽出管１１２の抜き差し方向（図９上下方向）に沿う軸線方向と平行する平行内壁面１３０ａと、その平行内壁面１３０ａからインク抽出管１１２が挿入される開口１３６へ向けて漸次拡径する傾斜内壁面１３０ｂとがそれぞれ形成されている。
【００８４】
そして、傾斜内壁面１３０ｂの下端側（図６下側）には、その周縁に沿って傾斜内壁面１３０ｂよりもさらに拡径する段部１３７が形成されている。この段部１３７の下端側には、段部１３７よりも内側に張り出して前記開口１３６を形成するカバー部材１３３が固着されている。
【００８５】
区画壁１３５の側面には、インク供給兼外気導入室１３０とインク室１１６とを連通する第１連通孔１３２が、平行内壁面１３０ａの側面と対応する位置に貫通形成されている。
【００８６】
また、インクカートリッジの本体ケース１０１ａの一部の側壁と間隔をおいた位置で、仕切壁１６１が底壁１０１ｃから上端開口部へ向け立ち上がって形成され、仕切壁１６１と本体ケース１０１ａの側壁との間に外気導入路１６０が形成されている。インク供給兼外気導入室１３０は、仕切壁１６１の下端部分を挟んで外気導入路１６０と隣接して配置されている。インク供給兼外気導入室１３０と外気導入路１６０との間の仕切壁１６１には、その両者を連通する外気導入孔１５２が貫通形成されており、第１連通孔１３２とはほぼ直径方向に対向し、かつ、インク抽出管１１２の挿入方向（図９上方向）に沿う軸線方向へ一定距離を隔てて形成される。
【００８７】
本体ケース１０１ａの上端開口部を覆う蓋１０１ｂには、外部連通孔１７０が、外気導入路１６０と連通する位置に貫通形成され、外部連通孔１７０には、空気透過膜１７１が覆設されている。空気透過膜１７１は空気の通過を許容する一方、インクの通過を遮断する素材で形成されている。
【００８８】
ここで、図７と図８を参照して、弾性シール部材１３１の構成について詳細に説明する。弾性シール部材１３１は、インク抽出管１１２の抜き差し方向と平行な中心軸線を有する中空筒状にゴム等の弾性材料により一体形成され、一端の開口１３１ｋからインク抽出管１１２が抜き差しされる内部空間１３１ｈを有する。さらに詳しくは、この弾性シール部材１３１は、中心軸線方向の一端側に、その中心軸線と平行な外周面を有する第２筒状部分１３１ａ、他端側すなわち開口１３１ｋ側に、第１筒状部分１３１ｂをそれぞれ備え、第２筒状部分１３１ａ内を上下に仕切る中間壁１３１ｆよりも開口１３１ｋ側を、インク抽出管１１２が抜き差しされる内部空間１３１ｈとしている。第１筒状部分１３１ｂは、常態において第２筒状部分１３１ａ側よりも開口３１ｋ側において拡径するテーパ状をなしている。
【００８９】
弾性シール部材１３１は、インク供給室１３０内に、その軸線方向に摺動可能に配設され、後述するようにインク抽出管１１２によって第１位置と第２位置とに移動される。
【００９０】
第２筒状部分１３１ａ及び第１筒状部分１３１ｂの外周面には、上から順に第４外周突部１３１ｃ１、第５外周突部１３１ｃ２、第６外周突部１３１ｃ３、第７外周突部１３１ｃ４が周方向に連続してフランジ状に張り出して形成されている。第６外周突部１３１ｃ３は、第２筒状部分１３１ａと第１筒状部分１３１ｂとの間の外周部分に位置し、第４外周突部１３１ｃ１は、第２筒状部分１３１ａの上端外周部分に位置し、第５外周突部１３１ｃ２は、第６外周突部１３１ｃ３と第４外周突部１３１ｃ１との間の第２筒状部分１３１ａの外周部分に位置し、第７外周突部１３１ｃ４は、第１筒状部分１３１ｂの下端外周部分に位置する。
【００９１】
なお、第４外周突部１３１ｃ１と第５外周突部１３１ｃ２との間の間隔（図８（ａ）上下方向寸法）は、後述する第２位置において外気導入孔１５２（図６参照）を挟む距離にあり、一方、第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間の間隔（図８（ａ）上下方向寸法）は、第２位置において第１連通孔１３２（図６参照）を挟む距離にある。
【００９２】
一方、第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間の間隔（図８（ａ）上下方向寸法）は、後述する第１位置において外気導入孔１５２（図９参照）を挟む距離にあり、一方、第６外周突部１３１ｃ３と第７外周突部１３１ｃ４との間の間隔（図８（ａ）上下方向寸法）は、第１位置において第１連通孔１３２（図９参照）を挟む距離にある。
【００９３】
また、第１筒状部分１３１ｂの内周面の下端部（図８（ａ）下側）には、周方向に連続した内周突部１３１ｄがフランジ状に張り出し形成されている。
【００９４】
第６外周突部１３１ｃ３と第７外周突部１３１ｃ４の間には、第１筒状部分１３１ｂの外周面と内周面側とを連通する第２連通孔１３１ｅが形成され、一方、第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間には、第２筒状部分１３１ａの外周面と内周面側とを連通する外気連通孔１３１ｇと備えている。
【００９５】
弾性シール部材１３１の各外周突部１３１ｃ１〜１３１ｃ４は、その断面形状がインク供給兼外気導入室１３０の内壁面に向かって凸の円弧状に形成され、内周突部１３１ｄは、弾性シール部材１３１の中心側に向かって凸の円弧状に形成されている。これにより、弾性シール部材１３１がインク供給兼外気導入室１３０内に配設された場合には、各突部を押し潰して圧入され、その押し潰し代を大きくして、そのシール性を確保している。
【００９６】
そのほぼ直径方向に対向する位置に一対のリブ１３１ｍが、第４〜第６外周突部１３１ｃ１〜１３１ｃ３を接続するように弾性シール部材１３１の中心軸線方向と平行で、かつインク供給兼外気導入室１３０の内壁面に向けて突出して形成されている。このリブ１３１ｍは、インク供給兼外気導入室１３０の内壁面にその中心軸線方向と平行に形成された嵌合溝（図示せず）と嵌合することにより、弾性シール部材１３１を摺動方向に案内し、また第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間でかつインク供給兼外気導入室１３０の内壁面と第２筒状部分１３１ａとの間の空間を二分し、外気連通孔１３１ｇがそれと反対側の空間と連通しないようにしている。
【００９７】
インク抽出管１１２は、前記実施例のインク抽出管１２とほぼ同形状で、内部流路１１２ａを有する筒状体１１２ｃの側面にインク孔１１２ｅが開口し、またその先端を先端部１１２ｂで閉塞し、その外周に先端張出部１１２ｄが張り出している。内周突部１３１ｄに対する先端張出部１１２ｄの大きさも、前記実施例と同様である。ただし、前記実施例の先端溝１２ｆは存在しない。
【００９８】
インクカートリッジ１０１を装着部３に装着する前の状態では、図６に示すように、弾性シール部材１３１は、インク供給兼外気導入室１３０内において開口１３６側に引き出された位置（第２位置）にある。この位置では、弾性シール部材１３１は、第７外周突部１３１ｃ４を段部１３７に嵌合させ、前記実施例と同様に開口１３６から抜け出る方向及びインク供給兼外気導入室１３０の奥方向への動きを阻止されている。
【００９９】
また、この第２位置では、弾性シール部材１３１の第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間の第２筒状部分１３１ａが第１連通孔１３２と対向して位置し、第１連通孔１３２が弾性シール部材１３１の内部空間に対して閉塞されている。同様に、外気導入孔１５２も第４外周突部１３１ｃ１と第５外周突部１３１ｃ２との間の第２筒状部分１３１ａが対向して位置し閉塞されている。これによって、インク室１１６内には大気の侵入が阻止され、また、インク室１１６内のインクが漏出することも阻止されている。なお、第１連通孔１３２と外気導入孔１５２は、ともに第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間に位置しているが、リブ１３１ｍによって両者の連通は遮断されている。
【０１００】
インクカートリッジ１０１が装着部３に装着されると、図９に示すように、インク抽出管１１２が、開口１３６からインク供給兼外気導入室１３０に挿入される。このとき、インク抽出管１１２は、弾性シール部材１３１の下端の開口１３１ｋからその内部空間１３１ｈに挿入され、その先端部１１２ｂが中間壁１３１ｆに当接してその中間壁１３１ｆをインク供給兼外気導入室１３０の奥方向（図９の上方向）に押圧する。これにより、弾性シール部材１３１は、第５外周突部１３１ｃ２と第６外周突部１３１ｃ３との間に外気導入孔１５２を、第６外周突部１３１ｃ３と第７外周突部１３１ｃ４との間に第１連通孔１３２をそれぞれ配置する位置（第１位置）に移動する。
【０１０１】
これにより、外気導入路１６０が外気導入孔１５２，外気連通孔１３１ｇ、第２筒状部分１３１ａ内の中間壁１３１ｆよりも上の空間、外気誘導部材１２１の内部流路１２３を介して、インク室１１６の上部空間に連通する外気流路Ｅが形成される。
【０１０２】
また、インク室１１６が第１連通孔１３２、第２連通孔１３１ｅを介して弾性シール部材１３１の内部空間１３１ｈに連通する。弾性シール部材１３１がインク供給兼外気導入室１３０の奥方向へ移動するのにともなって、第１筒状部分１３１ｂは自身の弾性に抗して傾斜内壁面１３０ｂに沿って縮径され、内周突部１３１ｄがインク抽出管１１２のインク孔１１２ｅよりも下側の外周面に密着する。したがって、弾性シール部材１３１の内部空間１３１ｈの下端開口１３１ｋは、外部に対して閉塞され、内部空間１３１ｈがインク抽出管１１２のインク孔１２ｅを経て内部流路１１２ａに連通するようになり、インク室１１６から第１連通孔１３２、第２連通孔１３１ｅ、弾性シール部材１３１の内部空間１３１ｈを経てインク抽出管１１２に至るインク流路Ｄが形成され、記録ヘッド７にインクが供給される。
【０１０３】
一方、装着したインクカートリッジ１０１を装着部３（図１参照）から引き上げると、インク抽出管１１２の先端張出部１１２ｄが第１筒状部分１３１ｂの内周突部１３１ｄと当接する。この位置では第１筒状部分１３１ｂは平行内壁面１３０ａに拘束され拡径できないため、弾性シール部材１３１が第１位置から開口１３６方向へ引き出され、第２位置に復帰する。それによって、第１連通孔１３２が閉塞されて流路Ｄが遮断されると同時に、外気導入孔１５２が閉塞されて流路Ｅが遮断される。
【０１０４】
この際に、第１筒状部分１３１ｂが弾性復元力により傾斜内壁面１３０ｂに沿って拡径されるので、インク抽出管１１２の引き抜きを抵抗なく行うことができる。
【０１０５】
更に、１つの弾性シール部材１３１でインク供給と外気導入との２つの動作を行うことができるので、部品点数を削減して、部品コスト及び組み立てコストを削減することができる。また、インク室１１６内にはインク供給兼外気導入室１３０のみを配設すればよいので、インク室１１６内のスペースをより大きくすることができ、その分、より多くのインクを充填することができる。
【０１０６】
次いで、図１０と図１１を参照して、第３実施例について説明する。第３実施例は、第２実施例の弾性シール部材１３１に対して下方部分の形状、またインク供給兼外気導入室１３０の下方部分の形状において相違するが、他の部分では共通であるので、第２実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
図１０は、インクジェット記録装置２に装着する前の状態を示すインクカートリッジ２０１の断面図である。
【０１０８】
この実施例における弾性シール部材２３１は、第２実施例と同様に第１筒状部分２３１ｂと第２筒状部分２３１ａとを有するが、第１筒状部分２３１ｂは、その弾性シール部材２３１の中心軸線と平行な外周面を有する筒状に形成されている。これら第１筒状部分２３１ｂと第２筒状部分２３１ａに対して、第４〜第７外周突部２３１ｃ１〜２３１ｃ４、内周突部２３１ｄが設けられ、外気連通孔２３１ｇ、第２連通孔２３１ｅ、中間壁２３１ｆ及び第４〜第６外周突部２３１ｃ１〜２３１ｃ３間を接続するリブ（図示しないが図７の１３１ｍと同等のもの）が形成されている点も、第２実施例と同様である。
【０１０９】
インク供給兼外気導入室２３０は、上端からほぼ下端までその中心軸線と平行な内周面を有する筒状に形成され、第２実施例のような傾斜内壁面１３０ｂを有しない。そのインク供給兼外気導入室２３０の下端部には、その周縁に沿って、該室２３０よりも拡径する段部２３７が形成されている。この段部の下端側には、段部２３７よりも内側に張り出して開口２３６を形成するカバー部材２３３が固着されている。
【０１１０】
インク抽出管２１２は、図１１に示すように、前記各実施例と同様に、内部流路２１２ａを有する筒状体２１２ｃの側面にインク孔２１２ｅが開口し、またその先端を先端部２１２ｂで閉塞し、その外周に先端張出部２１２ｄが張り出している。ただし、第１実施例の先端溝１２ｆは存在しない。先端張出部２１２ｄの外径は、第１筒状部分２３１ｂの内径（中間壁２３１ｆの下面の直径も含む）とほぼ同じかそれよりもやや小さく形成され、内周突部２３１ｄの内径よりも大きく形成されている。
【０１１１】
先端張出部２１２ｄを第１筒状部分２３１ｂの内部空間に挿入し、またはそこから引き抜くとき、第１筒状部分２３１ｂの弾性に抗して内周突部２３１ｄの内径を拡径させるために、先端張出部２１２ｄ及び内周突部２３１ｄの上下（抜き差し方向）の両周縁部は、円弧状または傾斜状のテーパ形状に形成されている。
【０１１２】
インクカートリッジ２０１を装着部３に装着する前の状態では、図１０に示すように、弾性シール部材２３１は、インク供給兼外気導入室２３０内において開口２３６側に引き出された位置（第２位置）にある。この位置では、弾性シール部材２３１は、下端開口の周縁部をカバー部材２３３に当接させて開口２３６から抜け出る方向の動きを阻止され、また第４〜第６外周突部２３１ｃ１〜２３１ｃ３とインク供給兼外気導入室２３０の内壁面との摩擦によりそのインク供給兼外気導入室２３０の奥方向への動きを阻止されている。
【０１１３】
また、この第２位置では、弾性シール部材２３１の第５外周突部２３１ｃ２と第６外周突部２３１ｃ３との間の第２筒状部分２３１ａが第１連通孔１３２と対向して位置し、その第１連通孔１３２が弾性シール部材２３１の内部空間に対して閉塞されている。同様に、外気導入孔１５２も第４外周突部２３１ｃ１と第５外周突部２３１ｃ２との間の第２筒状部分２３１ａが対向して位置し閉塞されている。これによって、インク室１１６内には大気の侵入が阻止され、また、インク室１１６内のインクが漏出することも阻止されている。
【０１１４】
インクカートリッジ２０１が装着部３に装着されると、インク抽出管２１２が、開口２３６からインク供給兼外気導入室２３０に挿入される。このとき、インク抽出管２１２の先端張出部２１２ｄは、弾性シール部材２３１の内周突部２３１ｄを弾性に抗して段部２３７側へ拡径させ、その弾性シール部材２３１の内部空間に挿入される。そして先端部２１２ｂが中間壁２３１ｆに当接してその中間壁をインク供給兼外気導入室２３０の奥方向（図１０の上方向）に押圧する。これにより、図９の状態と同様に、弾性シール部材２３１は、第５外周突部２３１ｃ２と第６外周突部２３１ｃ３との間に外気導入孔１５２を、第６外周突部２３１ｃ３と第７外周突部２３１ｃ４との間に第１連通孔１３２をそれぞれ配置する位置（第１位置）に移動する。
【０１１５】
これにより、外気導入路１６０が外気導入孔１５２，外気連通孔２３１ｇ、第２筒状部分２３１ａ内の中間壁２３１ｆよりも上の空間、外気誘導部材１２１の内部流路１２３を介して、インク室１１６の上部空間に連通する外気流路が形成される。
【０１１６】
また、インク室１１６が第１連通孔１３２、第２連通孔２３１ｅを介して弾性シール部材２３１の第１筒状部分２３１ｂの内部空間に連通する。弾性シール部材２３１がインク供給兼外気導入室２３０の奥方向へ移動するのにともなって、第７外周突部２３１ｃ４がインク供給兼外気導入室２３０の内壁面に密着すると、内周突部２３１ｄもインク抽出管２１２のインク孔２１２ｅよりも下側の外周面に密着する。したがって、第１筒状部分２３１ｂの内部空間の下端開口が、外部に対して閉塞され、その内部空間がインク抽出管２１２のインク孔２１２ｅを経て内部流路２１２ａに連通するようになり、インク室１１６から第１連通孔１３２、第２連通孔２３１ｅ、弾性シール部材２３１の内部空間を経てインク抽出管２１２に至るインク流路が形成され、記録ヘッド７にインクが供給される。
【０１１７】
一方、装着したインクカートリッジ２０１を装着部３から引き上げると、インク抽出管２１２の先端張出部２１２ｄが第１筒状部分２３１ｂの内周突部２３１ｄと当接する。この位置では第１筒状部分２３１ｂはインク供給兼外気導入室２３０の内壁面に拘束されていて拡径できないため、弾性シール部材２３１が第１位置から開口２３６方向へ引き出され、第２位置に復帰する。それによって、第１連通孔１３２が閉塞されてインク流路が遮断されると同時に、外気導入孔１５２が閉塞されて外気流路が遮断される。
【０１１８】
そして、弾性シール部材２３１がカバー部材２３３に当接した後、先端張出部２１２ｄが内周突部２３１ｄを弾性に抗して段部２３７側へ拡径させることで、インク抽出管２１２はインク供給兼外気導入室２３０内から抜き出しされる。
【０１１９】
以上説明したように、本発明のインクカートリッジ１，１０１，２０１によれば、インクカートリッジ１，１０１，２０１をインクジェット記録装置２に装着あるいは脱着したとき、弾性シール部材３１，５１，１３１，２３１の変位によって、インク室１６，１１６と外部との間の連通と遮断とを選択的に切り替えることができる。
【０１２０】
また、弾性シール部材３１，５１，１３１，２３１をそれぞれインク供給室３０、外気導入室５０、インク供給兼外気導入室１３０，２３０内に配設するだけで、インクカートリッジ１，１０１，２０１を組み立てられる。これにより、従来のようにシール部材の変位を発生させるためのコイルバネ等の部品を必要としないので、部品点数を少なくすることができるだけでなく、組み立て工数を少なくでき、製作コストの低減を図ることができる。さらに、コイルバネ等の金属部品を用いることなく製作できるので、インクカートリッジ１，１０１，２０１の廃棄も容易にできる。
【０１２１】
以上実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１２２】
例えば、第１実施例では、弾性シール部材３１の第１筒状部分３１ｂはインク供給室３０の開口３６に向けて末広がりの傾斜を有する構成にしたが、第３実施例の場合と同様にインク抽出管１２の挿入方向に沿う軸線方向と平行に第１筒状部分３１ｂを構成しても良い。
【０１２３】
また、例えば、上記各実施例では、各外周突部３１ｃ１〜３１ｃ３，５１ｃ１〜５１ｃ３，１３１ｃ１〜１３１ｃ４，２３１ｃ１〜２３１ｃ４及び内周突部３１ｄ，５１ｄ，１３１ｄ，２３１ｄは凸の円弧状に形成されるものとしたが、断面矩形状、断面台形状などであっても良い。即ち、内壁面と密着した際にシール代を確保できる形状であれば、どのような形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第１実施例におけるインクカートリッジと、そのインクカートリッジを装着するインクジェット記録装置とを示した概略図である。
【図２】インクジェット記録装置に装着する前の状態のインクカートリッジの縦断面図である。
【図３】（ａ）は弾性シール部材の上面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図である。
【図４】（ａ）はインク抽出管の上面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
【図５】インクジェット記録装置に装着した状態のインクカートリッジの縦断面図である。
【図６】第２実施例におけるインクジェット記録装置に装着する前の状態のインクカートリッジの縦断面図である。
【図７】弾性シール部材の上面図である。
【図８】（ａ）は図７のＶＩＩＩａ−ＶＩＩＩａ線断面図、（ｂ）は図７のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面図である。
【図９】インクジェット記録装置に装着した状態のインクカートリッジの縦断面図である。
【図１０】第３実施例におけるインクジェット記録装置に装着する前の状態のインクカートリッジの縦断面図である。
【図１１】（ａ）はインク抽出管の上面図、（ｂ）は（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂ線断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１                                      インクカートリッジ
２                                      インクジェット記録装置
７                                      記録ヘッド
１２，１１２，２１２                    インク抽出管（中空管部材）
１２ｂ，１３ｂ，１１２ｂ，２１２ｂ      先端部（第１係合部の一部）
１２ｄ，１３ｂ，１１２ｄ，２１２ｄ      先端張出部（第２係合部の一部）
１３                                    外気導入管（中空管部材）
１６，１１６                            インク室
２３，１２３                            内部流路（外気供給路）
３０                                    インク供給室
３１，５１，１３１，２３１              弾性シール部材
３１ａ，５１ａ，１３１ａ，２３１ａ      第２筒状部分
３１ｂ，５１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ      第１筒状部分
３１ｃ１〜３１ｃ３，５１ｃ１〜５１ｃ３  外周突部
３１ｄ，５１ｄ，１３１ｄ，２３１ｄ      内周突部（第２係合部の一部）
３１ｅ，５１ｅ，１３１ｅ，２３１ｅ      第２連通孔
３１ｆ，５１ｆ，１３１ｆ，２３１ｆ      中間壁（第１係合部の一部、壁部）
３２，１３２                            第１連通孔
５０                                    外気導入室
５２，１５２                            外気導入孔
１３０，２３０                          インク供給兼外気導入室
１３１ｃ１〜１３１ｃ４                  外周突部
２３１ｃ１〜２３１ｃ４                  外周突部
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
2006015659.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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