(57)【要約】【課題】気体流路及び液体流路を開放する荷重を低減した液体消費装置を提供する。【解決手段】当該装置は、封止部材７０が第１位置にあるときに、開口６１、６４の間に第１封止部７２を位置させ、開口６１より筒壁４６の先端側に第２封止部７３を位置させ、封止部材７０が第１位置より基端側の第２位置にあるときに、開口６４、６７の間に第１封止部７２を位置させ、開口６１より先端側に第２封止部７３を位置させる。インクニードル１０２は、筒壁４６の先端を通じて貫通孔に進入した細管部１０２Ｂの先端で弁８０を押圧することによって、第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との間の摩擦力より小さいコイルバネ８３の付勢力に抗して、第１位置の封止部材７０に対して弁体８０を閉塞位置から開放位置に移動させ、太管部１０２Ａの先端で封止部材７０を押圧することによって、弁体８０と封止部材７０とを第１位置から第２位置に移動させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯留された液体カートリッジと、
上記液体カートリッジから液体を流出させる液体抽出管と、
上記液体抽出管を通じて上記液体カートリッジから流出された液体を消費する液体消費部と、を備えており、
上記液体カートリッジは、
液体が貯留された液体貯留室と、
外方に向かう第１向きに延び且つ上記第１向きに直交する断面が環状の側壁面、及び上記側壁面の上記第１向きの上流側の第１端に設けられた基端壁面によって区画され、上記側壁面の上記第１向きの下流側の第２端が開放されたバルブ室と、
上記第１向きと逆向きの第２向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されており、上記第１向きに貫通する貫通孔が内部に形成された封止部材と、
上記封止部材の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着する第１封止部及び上記第１封止部より上記第２端側に位置する第２封止部と、
上記貫通孔の周縁部に密着して上記貫通孔を閉塞する閉塞位置と、上記周縁部から上記第２向きに離間して上記貫通孔を開放する開放位置との間を移動可能な弁と、
上記バルブ室内において上記基端壁面と上記弁との間に配置されており、上記第１封止部及び上記第２封止部と上記側壁面との間の摩擦力より小さい付勢力で、上記弁を上記第１向きに付勢する付勢部材と、
上記側壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室を大気に連通させる第１気体流路と、
上記側壁面に設けられた第２開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で気体を流通させる第２気体流路と、
上記第１開口及び上記第２開口より上記第１端側において上記側壁面又は上記基端壁面に設けられた第３開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で液体を流通させる第１液体流路と、
上記第３開口から上記貫通孔を通じて上記第２端に至る第２液体流路と、
上記第１気体流路に設けられており、液体の流通を遮断し且つ気体の流通を許容する半透膜と、を備えており、
上記封止部材は、
第１位置において、上記第１開口と上記第２開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させ、
上記第１位置より上記第１端側の第２位置において、上記第１開口及び上記第２開口と上記第３開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させ、
上記液体抽出管は、
上記第２向きに突出する太管部と、上記太管部より細く且つ上記太管部の先端から上記第２向きに突出する細管部と、を有しており、
上記第２端を通じて上記貫通孔に進入した上記細管部の先端で上記弁を押圧することによって、上記第１位置の上記封止部材に対して上記弁体を上記閉塞位置から上記開放位置に移動させ、
上記太管部の先端で上記封止部材を押圧することによって、上記弁体と共に上記封止部材を上記第１位置から上記第２位置に移動させる液体消費装置。
【請求項２】
上記第１開口及び上記第２開口は、上記第１向きに離間して設けられており、
上記封止部材は、
上記貫通孔を区画する壁面が上記細管部の外面と全周に亘って密着する第１部分と、
上記貫通孔を区画する壁面が上記細管部の外面から離間する第２部分と、を含み、
上記第１向きにおける上記第１部分の長さは、上記第１向きにおける上記第１封止部と上記第２封止部との離間距離より短い請求項１に記載の液体消費装置。
【請求項３】
上記封止部材の上記第２部分において、上記貫通孔を区画する壁面に密着する筒形状の補強部材を備えており、
上記第１封止部及び上記第２封止部の少なくとも一方は、上記封止部材の上記第２部分に設けられている請求項２に記載の液体消費装置。
【請求項４】
上記補強部材は、上記第２端側の端部から上記側壁面に向かって突出し、上記太管部の先端に当接されるフランジ部を有する請求項３に記載の液体消費装置。
【請求項５】
上記第１部分は、上記第１端側に設けられており、
上記第２部分は、上記第２端側に設けられている請求項２から４のいずれかに記載の液体消費装置。
【請求項６】
上記側壁面及び上記封止部材の外面の上記第１向きに直交する断面は、円形状であり、
上記第１封止部及び上記第２封止部は、上記封止部材の外面から径方向外側に突出するフランジ形状である請求項１から５のいずれかに記載の液体消費装置。
【請求項７】
液体が貯留された液体貯留室と、
外方に向かう第１向きに延び且つ上記第１向きに直交する断面が環状の側壁面、及び上記側壁面の上記第１向きの上流側の第１端に設けられた基端壁面によって区画され、上記側壁面の上記第１向きの下流側の第２端が開放されたバルブ室と、
上記第１向きと逆向きの第２向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されており、上記第１向きに貫通する貫通孔が内部に形成された封止部材と、
上記封止部材の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着する第１封止部及び上記第１封止部より上記第２端側に位置する第２封止部と、
上記貫通孔の周縁部に密着して上記貫通孔を閉塞する閉塞位置と、上記周縁部から上記第２向きに離間して上記貫通孔を開放する開放位置との間を移動可能な弁と、
上記バルブ室内において上記基端壁面と上記弁との間に配置されており、上記第１封止部及び上記第２封止部と上記側壁面との間の摩擦力より小さい付勢力で、上記弁を上記第１向きに付勢する付勢部材と、
上記側壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室を大気に連通させる第１気体流路と、
上記側壁面に設けられた第２開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で気体を流通させる第２気体流路と、
上記第１開口及び上記第２開口より上記第１端側において上記側壁面又は上記基端壁面に設けられた第３開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で液体を流通させる第１液体流路と、
上記第３開口から上記貫通孔を通じて上記第２端に至る第２液体流路と、
上記第１気体流路に設けられており、液体の流通を遮断し且つ気体の流通を許容する半透膜と、を備えており、
上記封止部材は、
第１位置において、上記第１開口と上記第２開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させ、
上記第１位置より上記第１端側の第２位置において、上記第１開口及び上記第２開口と上記第３開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させる液体カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体カートリッジに貯留された液体を消費する液体消費装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクカートリッジに貯留されたインクを記録ヘッドのノズルから吐出することにより、用紙に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。また、このようなインクジェット記録装置に装着されるインクカートリッジとして、インク流路及び大気流路の両方を１つの弁機構によって開閉可能なインクカートリッジが特許文献１に記載されている。インクジェット記録装置は、液体消費装置の一例である。
【０００３】
特許文献１に記載されたインクカートリッジにおいて、筒状部材の貫通孔に挿入されたインク供給管は、インク供給管と筒状部材との間の摩擦力及びコイルバネの付勢力に抗して弁体を移動させることにより、インク流路を開放させる。また、インク供給管は、筒状部材と大径孔を区画する壁面との間の摩擦力及びコイルバネの付勢力に抗して筒状部材を移動させることにより、大気流路を開放させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５０６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のインクカートリッジにおいてインク供給管が抜去されると、コイルバネの付勢力によって筒状部材及び弁体が大気流路及び液体流路を閉塞する位置に戻される。すなわち、コイルバネの付勢力は、筒状部材及び弁体を押し戻すことができる程度に大きいことが必要となる。その結果、特許文献１の構成では、大気流路及び液体流路を開放するのに必要な荷重が大きいという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気体流路及び液体流路を開放するのに必要な荷重を低減した液体消費装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1)  本発明に係る液体消費装置は、液体が貯留された液体カートリッジと、上記液体カートリッジから液体を流出させる液体抽出管と、上記液体抽出管を通じて上記液体カートリッジから流出された液体を消費する液体消費部とを備える。上記液体カートリッジは、液体が貯留された液体貯留室と、外方に向かう第１向きに延び且つ上記第１向きに直交する断面が環状の側壁面、及び上記側壁面の上記第１向きの上流側の第１端に設けられた基端壁面によって区画され、上記側壁面の上記第１向きの下流側の第２端が開放されたバルブ室と、上記第１向きと逆向きの第２向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されており、上記第１向きに貫通する貫通孔が内部に形成された封止部材と、上記封止部材の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着する第１封止部及び上記第１封止部より上記第２端側に位置する第２封止部と、上記貫通孔の周縁部に密着して上記貫通孔を閉塞する閉塞位置と、上記周縁部から上記第２向きに離間して上記貫通孔を開放する開放位置との間を移動可能な弁と、上記バルブ室内において上記基端壁面と上記弁との間に配置されており、上記第１封止部及び上記第２封止部と上記側壁面との間の摩擦力より小さい付勢力で、上記弁を上記第１向きに付勢する付勢部材と、上記側壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室を大気に連通させる第１気体流路と、上記側壁面に設けられた第２開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で気体を流通させる第２気体流路と、上記第１開口及び上記第２開口より上記第１端側において上記側壁面又は上記基端壁面に設けられた第３開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で液体を流通させる第１液体流路と、上記第３開口から上記貫通孔を通じて上記第２端に至る第２液体流路と、上記第１気体流路に設けられており、液体の流通を遮断し且つ気体の流通を許容する半透膜とを備える。上記封止部材は、第１位置において、上記第１開口と上記第２開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させ、上記第１位置より上記第１端側の第２位置において、上記第１開口及び上記第２開口と上記第３開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させる。上記液体抽出管は、上記第２向きに突出する太管部と、上記太管部より細く且つ上記太管部の先端から上記第２向きに突出する細管部とを有しており、上記第２端を通じて上記貫通孔に進入した上記細管部の先端で上記弁を押圧することによって、上記第１位置の上記封止部材に対して上記弁体を上記閉塞位置から上記開放位置に移動させ、上記太管部の先端で上記封止部材を押圧することによって、上記弁体と共に上記封止部材を上記第１位置から上記第２位置に移動させる。
【０００８】
上記構成のように、付勢力の小さい付勢部材を採用することにより、気体流路及び液体流路を開放するのに必要な荷重（以下、「装着荷重」と表記する。）を低減することができる。なお、封止部材を第２位置に位置させた状態において、第１開口及び第２開口とバルブ室の第２端との間は第２封止部で遮断されており、第１気体流路には半透膜が設けられているので、第２気体流路を通じてバルブ室に進入した液体が漏洩するのを抑制することができる。
【０００９】
(2)  好ましくは、上記第１開口及び上記第２開口は、上記第１向きに離間して設けられている。上記封止部材は、上記貫通孔を区画する壁面が上記細管部の外面と全周に亘って密着する第１部分と、上記貫通孔を区画する壁面が上記細管部の外面から離間する第２部分とを含む。そして、上記第１向きにおける上記第１部分の長さは、上記第１向きにおける上記第１封止部と上記第２封止部との離間距離より短い。
【００１０】
上記構成によれば、封止部材と細管部との接触面積を小さくすることができる。その結果、液体カートリッジの装着荷重をさらに低減することができる。
【００１１】
(3)  好ましくは、上記封止部材の上記第２部分において、上記貫通孔を区画する壁面に密着する筒形状の補強部材を備える。そして、上記第１封止部及び上記第２封止部の少なくとも一方は、上記封止部材の上記第２部分に設けられている。
【００１２】
上記構成のように、封止部材の内側を補強部材で補強することにより、第２部分に設けられた第１封止部及び／又は第２封止部のシール性が向上する。
【００１３】
(4)  好ましくは、上記補強部材は、上記第２端側の端部から上記側壁面に向かって突出し、上記太管部の先端に当接されるフランジ部を有する。
【００１４】
上記構成のように、補強部材のフランジ部に太管部の先端と当接させることにより、太管部に押圧されることによる封止部材の変形を抑制することができる。その結果、第１封止部及び第２封止部のシール性がさらに向上する。
【００１５】
(5)  例えば、上記第１部分は、上記第１端側に設けられている。上記第２部分は、上記第２端側に設けられている。
【００１６】
(6)  好ましくは、上記側壁面及び上記封止部材の外面の上記第１向きに直交する断面は、円形状である。そして、上記第１封止部及び上記第２封止部は、上記封止部材の外面から径方向外側に突出するフランジ形状である。
【００１７】
上記構成のように、第１向きに直交する断面形状を円形状とすることにより、周方向における各封止部と側壁面との密着力が平準化される。その結果、各封止部のシール性が向上する。
【００１８】
(7)  本発明に係る液体消費装置は、液体が貯留された液体貯留室と、外方に向かう第１向きに延び且つ上記第１向きに直交する断面が環状の側壁面、及び上記側壁面の上記第１向きの上流側の第１端に設けられた基端壁面によって区画され、上記側壁面の上記第１向きの下流側の第２端が開放されたバルブ室と、上記第１向きと逆向きの第２向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されており、上記第１向きに貫通する貫通孔が内部に形成された封止部材と、上記封止部材の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着する第１封止部及び上記第１封止部より上記第２端側に位置する第２封止部と、上記貫通孔の周縁部に密着して上記貫通孔を閉塞する閉塞位置と、上記周縁部から上記第２向きに離間して上記貫通孔を開放する開放位置との間を移動可能な弁と、上記バルブ室内において上記基端壁面と上記弁との間に配置されており、上記第１封止部及び上記第２封止部と上記側壁面との間の摩擦力より小さい付勢力で、上記弁を上記第１向きに付勢する付勢部材と、上記側壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室を大気に連通させる第１気体流路と、上記側壁面に設けられた第２開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で気体を流通させる第２気体流路と、上記第１開口及び上記第２開口より上記第１端側において上記側壁面又は上記基端壁面に設けられた第３開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で液体を流通させる第１液体流路と、上記第３開口から上記貫通孔を通じて上記第２端に至る第２液体流路と、上記第１気体流路に設けられており、液体の流通を遮断し且つ気体の流通を許容する半透膜とを備える。そして、上記封止部材は、第１位置において、上記第１開口と上記第２開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させ、上記第１位置より上記第１端側の第２位置において、上記第１開口及び上記第２開口と上記第３開口との間に上記第１封止部を位置させ、上記第１開口及び上記第２開口より上記第２端側に上記第２封止部を位置させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、封止部材を第１位置へ押し戻すことのできない程度の小さな付勢力の付勢部材を採用することにより、気体流路及び液体流路を開放するのに必要な荷重を低減した液体消費装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態に係るカートリッジ装着部１１０を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。
【図２】図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図であって、（Ａ）はインクカートリッジ３０を右上前方から視た斜視図、（Ｂ）はインクカートリッジ３０を右下後方から視た斜視図である。
【図３】図３は、バルブ室４７を開閉するための各構成要素を前方側から視た分解斜視図である。
【図４】図４は、バルブ室４７を開閉するための各構成要素を後方側から視た分解斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態におけるインクカートリッジ３０の水平断面を上方から視たバルブ室４７の拡大断面図であって、（Ａ）は封止部材７０の第１位置を、（Ｂ）は弁８０が開放位置に移動された状態を、（Ｃ）は封止部材７０の第２位置を、（Ｄ）はインクニードル１０２がバルブ室４７から抜去された状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【００２２】
［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０（液体消費装置の一例）は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、記録ヘッド２１（液体消費部の一例）と、インク供給装置１００と、記録ヘッド２１及びインク供給装置１００を接続するインクチューブ２０とを備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０（液体カートリッジの一例）が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面に開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を通じてカートリッジ装着部１１０に挿入向き５６（第１向きの一例）に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から脱抜向き５５（第２向きの一例）に抜き出される。
【００２３】
インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインク（液体の一例）が貯留されている。カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了した状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とは、インクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。具体的には、記録ヘッド２１に設けられたヘッド制御基板２１Ａから各ノズル２９に対応して設けられたピエゾ素子２９Ａに選択的に駆動電圧が印加される。これにより、ノズル２９から選択的にインクが吐出される。
【００２４】
プリンタ１０は、さらに、以下のような用紙搬送機構を備えている。すなわち、給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ給送された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、記録用紙に画像が記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２７によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。
【００２５】
［インク供給装置１００］
インク供給装置１００は、図１に示されるように、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１にインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。カートリッジ装着部１１０は、ケース１０１と、インクニードル１０２（液体抽出管の一例）とを備えている。なお、図１においては、カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了した状態が示されている。カートリッジ装着部１１０には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能である。
【００２６】
［インクニードル１０２］
ケース１０１には、開口１１２が形成されている。また、ケース１０１は、開口１１２とは反対側に位置する奥面を備えている。インクニードル１０２は、図１に示されるように、ケース１０１の奥面から脱抜向き５５に突出している。インクニードル１０２は、ケース１０１の奥面において、インクカートリッジ３０の筒壁４６に対面し得る位置に配置されている。インクニードル１０２は、内部に液体流路が形成された管状の樹脂針であって、その突出端側に開口が設けられており、基端側にインクチューブ２０が接続されている。インクニードル１０２は、筒壁４６の内部に進入する。これにより、インク室３６（液体貯留室の一例）内のインクは、筒壁４６の内部に形成されたバルブ室４７を通じてインクニードル１０２に接続されたインクチューブ２０に流出される。なお、本明細書におけるインクニードル（針）とは、必ずしも先端の尖ったものを指すわけではなく、細長い管状のもの一般を含む。
【００２７】
［インクカートリッジ３０］
インクカートリッジ３０は、図２に示されるように、内部にインク室３６が形成されたフレーム３１と、内部にバルブ室４７（図５参照）が形成された円筒形状の筒壁４６とを有する。このインクカートリッジ３０は、インク室３６に貯留されたインクをバルブ室４７を通じて外部に供給する。インクカートリッジ３０は、図２に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して挿入及び取出方向５０に沿って挿抜される。本実施形態では、挿入及び取出方向５０は水平方向である。また、起立状態におけるインクカートリッジ３０の幅方向５１及び奥行き方向５３もそれぞれ水平方向である。また、起立状態におけるインクカートリッジ３０の高さ方向５２は重力方向（鉛直方向）である。脱抜向き５５及び挿入向き５６は、各々が挿入及び取出方向５０に沿う向きであり、且つ互いに反対の向きである。また、挿入及び取出方向５０は、奥行き方向５３に一致する。
【００２８】
［フレーム３１］
フレーム３１は、外形が概ね直方体であり、幅方向（左右方向）５１に細く、高さ方向（上下方向）５２及び奥行き方向（前後方向）５３の寸法が幅方向５１の寸法よりも大きい扁平形状である。フレーム３１は、奥行き方向５３から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う前壁４０及び後壁４１と、高さ方向５２から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う上壁３９及び下壁４２と、幅方向５１の一方側（図２の例では、前壁４０側からフレーム３１を平面視したときに左側）に配置された左壁３８とで構成されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに前方側となるのが前壁４０であり、後方側となるのが後壁４１である。フレーム３１は、例えば、樹脂材料によって形成されている。
【００２９】
上壁３９は、左壁３８、前壁４０、及び後壁４１の上端同士を接続する。下壁４２は、左壁３８、前壁４０、及び後壁４１の下端同士を接続する。左壁３８は、上壁３９、前壁４０、後壁４１、及び下壁４２の左端同士を接続する。一方、フレーム３１の幅方向５１の他方側（図３の例では、前壁４０側からフレーム３１を平面視したときに右側）は、開放されている。開放されたフレーム３１の面は、フィルム４３によって封止される。フィルム４３の外形は、幅方向５１から平面視した場合のフレーム３１の外形と概ね一致する。フィルム４３は、フレーム３１の幅方向５１の他方側（右側）に配置されて、幅方向５１におけるインク室３６の右壁３７を構成する。フィルム４３は、上壁３９、前壁４０、後壁４１、及び下壁４２の右端面に熱溶着される。これにより、左壁３８、上壁３９、前壁４０、後壁４１、下壁４２、及びフィルム４３で区画されたインク室３６にインクが貯留可能となる。
【００３０】
［バルブ室４７］
バルブ室４７は、図２及び図５に示されるように、基端壁４５の前面と、円筒形状の筒壁４６の内面とによって区画された空間である。バルブ室４７は、図１及び図２に示されるように、高さ方向５２におけるインクカートリッジ３０の下部で、且つ奥行き方向５３におけるインクカートリッジ３０の前部に設けられている。基端壁４５及び筒壁４６は、例えば、樹脂材料によって形成されている。バルブ室４７には、第１気体流路６０、第２気体流路６３、及び第１液体流路６６が接続されている。また、筒壁４６の内部には、図５に示されるように、第２液体流路６９が形成されている。また、筒壁４６の内部には、封止部材７０と、補強部材７６と、弁８０と、コイルバネ８３（付勢部材の一例）とが収容されている。さらに、筒壁４６の先端には、キャップ８４が取り付けられている。
【００３１】
基端壁４５は、図２に示されるように、奥行き方向５３において隣接するインク室３６及びバルブ室４７の間に配置されている。筒壁４６は、基端壁４５の前面から前方に延びている。換言すると、筒壁４６は、基端壁４５の前面からインクカートリッジ３０の外方に向かって挿入向き５６に延びている。筒壁４６は、その前部が前壁４０から外方に突出し、後部が前壁４０より後方側に位置する。筒壁４６の基端（挿入向き５６の上流側の端部であって、第１端の一例）が基端壁４５に接続され、先端（挿入向き５６の下流側の端部であって、第２端の一例）が開口されている。筒壁４６の内面は、挿入向き５６に直交する断面において連続して延びている、すなわち環状である。なお、環状とは、円形状に限定されず、楕円形状や矩形状等であってもよい。筒壁４６の内面は、環状の側壁面の一例である。また、基端壁４５の前面は、基端壁面の一例である。したがって、第１端の一例としての筒壁４６の基端は、筒壁４６の内面の挿入向き５６の上流側の端部を指す。また、第２端の一例としての筒壁４６の先端は、筒壁４６の内面の挿入向き５６の下流側の端部を指す。
【００３２】
第１気体流路６０は、バルブ室４７とインクカートリッジ３０の外部との間で気体を流通させる流路である。すなわち、第１気体流路６０は、バルブ室４７を大気に連通させる。第１気体流路６０は、前壁４０の右端面を高さ方向５２に延びる溝６０Ａと、溝６０Ａの上端から上壁３９の右端面を奥行き方向５３に延びる溝６０Ｂとで構成される。また、第１気体流路６０は、筒壁４６の内面（すなわち、側壁面）に設けられた開口６１（第１開口の一例、図５参照）を通じて、溝６０Ａの下端がバルブ室４７に連通されている。さらに、第１気体流路６０は、上壁３９の右端面に設けられた開口６２を通じて、溝６０Ｂの後端がインクカートリッジ３０の外部に連通されている。
【００３３】
第２気体流路６３は、バルブ室４７とインク室３６との間で気体を流通させる流路である。第２気体流路６３は、前壁４０の右端面を高さ方向５２に延びる溝である。また、第２気体流路６３は、筒壁４６の内面に設けられた開口６４（第２開口の一例、図５参照）を通じて、その下端がバルブ室４７に連通されている。さらに、第２気体流路６３は、前壁４０の後面（インク室３６側の面）に設けられた開口６５を通じて、その上端がインク室３６に連通されている。開口６４は、図５に示されるように、開口６１より筒壁４６の基端側に位置している。また、開口６５は、未使用状態のインクカートリッジ３０のインク室３６に貯留されたインクの液面より上方に位置している。
【００３４】
第１気体流路６０及び第２気体流路６３は、図２に示されるように、インクカートリッジ３０の右壁３７を構成するフィルム４３によって気密的に封止される。また、開口６２は、半透膜４４によって封止されている。すなわち、フィルム４３は、開口６２に対応する位置において切欠かれている。半透膜４４は、インクの通過を遮断し且つ気体の通過を許容する微小な孔を有する多孔質膜であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる。
【００３５】
第１液体流路６６は、図５に示されるように、バルブ室４７とインク室３６との間でインクを流通させる流路である。本実施形態における第１液体流路６６は、基端壁４５を厚み方向（すなわち、奥行き方向５３或いは挿入及び取出方向５０）に貫通する貫通孔である。そして、第１液体流路６６は、基端壁４５の前面（バルブ室４７側の面）に設けられた開口６７（第３開口の一例）を通じて、バルブ室４７に連通されている。すなわち、開口６７は、開口６１、６４より筒壁４６の基端側に位置している。また、第１液体流路６６は、基端壁４５の後面（インク室３６側の面）に設けられた開口６８を通じて、インク室３６に連通されている。
【００３６】
封止部材７０は、円筒形状の円筒部７１と、円筒部７１の外面から径方向外側に突出するフランジ形状の第１封止部７２及び第２封止部７３とで構成される。封止部材７０は、例えば、ゴム等の弾性材料によって形成されている。第１封止部７２及び第２封止部７３は、奥行き方向５３に離間して設けられている。具体的には、第１封止部７２は、第２封止部７３より筒壁４６の基端側に配置されている。換言すれば、第２封止部７３は、第１封止部７２より筒壁４６の先端側に配置されている。封止部材７０は、バルブ室４７内を奥行き方向５３に移動する。第１封止部７２及び第２封止部７３は、封止部材７０が移動することによって、筒壁４６の内面に対して摺動する。
【００３７】
第１封止部７２及び第２封止部７３は、図５に示されるように、筒壁４６の内面に周方向の全域に亘って気密的に密着する。封止部材７０がバルブ室４７に挿入されていない状態において、第１封止部７２及び第２封止部７３の外径寸法は、筒壁４６の内径寸法より大きい。すなわち、筒壁４６の内面に密着した第１封止部７２及び第２封止部７３は、外径寸法を減じる向きに弾性変形する。その結果、バルブ室４７の基端側の空間と、バルブ室４７の先端側の空間とは、封止部材７０の外側において遮断されている。
【００３８】
また、封止部材７０には、奥行き方向５３に貫通する貫通孔７４が設けられている。そして、バルブ室４７の基端側の空間と、バルブ室４７の先端側の空間とは、貫通孔７４を通じて連通されている。開口６７から貫通孔７４を経由して筒壁４６の先端に至る流路は、バルブ室４７内においてインクを流通させる第２液体流路６９を構成する。また、封止部材７０は、小径部７０Ａ（第１部分の一例）と、大径部７０Ｂ（第２部分の一例）とを含む。小径部７０Ａの内径寸法（小径部７０Ａにおける貫通孔７４の直径）は、大径部７０Ｂの内径寸法（大径部７０Ｂにおける貫通孔７４の直径）より小さい。また、奥行き方向５３において、小径部７０Ａの長さは、第１封止部７２及び第２封止部７３の離間距離より短い。封止部材７０は、小径部７０Ａを筒壁４６の基端側に向け、大径部７０Ｂを筒壁４６の先端側に向けた状態でバルブ室４７内に配置される。
【００３９】
補強部材７６は、円筒形状の円筒部７７と、円筒部７７の端部から径方向外向きに突出するフランジ部７８とで構成されている。補強部材７６は、封止部材７０より剛性の高い材料（例えば、樹脂材料）によって形成されている。補強部材７６は、円筒部７７を筒壁４６の基端側に向け、フランジ部７８を筒壁４６の先端側に向けた状態でバルブ室４７内に配置される。補強部材７６は、封止部材７０と一体となってバルブ室４７内を奥行き方向５３に移動する。
【００４０】
円筒部７７の外径寸法は、大径部７０Ｂにおける円筒部７１の内径寸法と概ね一致する。そして、円筒部７７は、貫通孔７４を画定する大径部７０Ｂの内面に密着する。フランジ部７８の外径寸法は、封止部材７０の円筒部７１の内径寸法より大きい。フランジ部７８は、筒壁４６の先端側を向く封止部材７０の端面に当接される。補強部材７６には、円筒部７７及びフランジ部７８を奥行き方向５３に貫通する貫通孔７９が形成されている。貫通孔７９の直径は、小径部７０Ａにおける貫通孔７４の直径より大きい。封止部材７０の内部に補強部材７６が挿入されることにより、貫通孔７４、７９が連通される。
【００４１】
弁８０は、円板形状の当接部８１と、当接部８１の一方側の面（後面）に突設された規制部８２とで構成されている。弁８０は、例えば、樹脂材料によって形成されている。弁８０は、当接部８１を筒壁４６の先端側に向け、規制部８２を筒壁４６の基端側に向けた状態でバルブ室４７内に配置される。弁８０は、バルブ室４７内を奥行き方向５３に移動する。当接部８１は、貫通孔７４の小径部７０Ａ側の開口（すなわち、基端壁４５に対面する側の開口）の周縁部に対して接離する。規制部８２は、コイルバネ８３に挿入されることにより、弁８０とコイルバネ８３との位置ズレを規制する。弁８０は、当接部８１の前面が小径部７０Ａの開口の周縁部に液密的に密着して貫通孔７４を閉塞する閉塞位置（図５（Ａ）及び図５（Ｄ）参照）と、小径部７０Ａから離間して貫通孔７４を開放する開放位置（図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）参照）との間を、封止部材７０に対して奥行き方向５３に移動可能に構成されている。
【００４２】
コイルバネ８３は、基端壁４５と弁８０との間に配置される。具体的には、コイルバネ８３は、一端が基端壁４５の前面に当接され、他端が規制部８２を囲む位置において当接部８１の後面に当接されている。このコイルバネ８３は、弁８０を筒壁４６の先端側へ向けて付勢する。但し、コイルバネ８３に代えて、板バネ等の他の付勢部材を用いてもよい。なお、コイルバネ８３の付勢力は、第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との間の摩擦力より小さい。
【００４３】
キャップ８４は、図３及び図４に示されるように、円板形状の蓋部８５と、蓋部８５の厚み方向（すなわち、奥行き方向５３或いは挿入及び取出方向５０）の一方側の壁面から突出する円筒形状の円筒部８６と、円筒部８６の突出端から蓋部８５と反対向きに突出する係合部８７とで構成される。キャップ８４は、例えば、樹脂材料によって形成されている。円筒部８６は、図５に示されるように、筒壁４６の外面の一部を覆う。係合部８７は、前壁４０に設けられた被係合部４０Ａ（図２参照）に係合される。また、蓋部８５には、中央部を厚み方向に貫通する貫通孔８８が形成されている。貫通孔８８の直径は、補強部材７６のフランジ部７８の外径寸法より小さい。円筒部８６は、貫通孔８８を囲む位置に設けられている。
【００４４】
インクニードル１０２は、図３〜図５に示されるように、ケース１０１の奥面から脱抜向き５５に突出する太管部１０２Ａと、太管部１０２Ａの先端から脱抜向き５５に突出する細管部１０２Ｂとを有している。細管部１０２Ｂの外径寸法は、太管部１０２Ａの外径寸法より小さい。太管部１０２Ａの外径寸法は、図５に示されるように、キャップ８４の貫通孔８８の直径より小さく、補強部材７６の貫通孔７９の直径より大きい。すなわち、太管部１０２Ａの先端は、補強部材７６のフランジ部７８に当接する。細管部１０２Ｂの外径寸法は、キャップ８４の貫通孔８８の直径及び補強部材７６の貫通孔７９の直径より小さく、小径部７０Ａの内径寸法より僅かに大きい。すなわち、細管部１０２Ｂは、貫通孔８８、７９を通じて封止部材７０の内部に進入し、小径部７０Ａに圧入される。より具体的には、細管部１０２Ｂは、貫通孔７４を画定する小径部７０Ａの周壁面に接触して、当該周壁面を径方向に弾性変形させると共に、その先端が弁８０の前面に当接する。
【００４５】
次に、図５を参照して、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着する過程における封止部材７０及び弁８０の動きを説明する。図５（Ａ）は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される前のバルブ室４７内の状態を示す。図５（Ｂ）は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される途中（インクニードル１０２が途中まで挿入された）のバルブ室４７内の状態を示す。図５（Ｃ）は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着完了された（インクカートリッジ３０からインクが流出可能な状態）のバルブ室４７内の状態を示す。図５（Ｄ）は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から取り外された後のバルブ室４７内の状態を示す。
【００４６】
図５（Ａ）に示される状態において、封止部材７０は、第１位置に位置している。また、弁８０は、コイルバネ８３の付勢力によって閉塞位置に位置している。すなわち、図５（Ａ）の矢印で示される第２液体流路６９は、貫通孔７４の小径部７０Ａ側の開口の位置において閉塞されている。図５（Ａ）に示される封止部材７０の位置は、第１位置の一例である。さらに、補強部材７６のフランジ部７８の前面は、キャップ８４の蓋部８５の後面に当接している。これにより、封止部材７０が図５（Ａ）に示される位置より筒壁４６の先端側に移動することが阻止される。
【００４７】
また、第１封止部７２は、開口６１、６４の間に位置している。具体的には、第１封止部７２は、開口６１より筒壁４６の基端側で且つ開口６４より筒壁４６の先端側において、筒壁４６の内面に周方向の全周に亘って気密的に密着している。これにより、第１気体流路６０と第２気体流路６３との間の連通が遮断される。なお、第１気体流路６０と第２気体流路６３との間の連通が遮断されていれば、第１封止部７２が開口６１、６４の一部に重なっていてもよい。また、第２封止部７３は、開口６１より筒壁４６の先端側において、周方向の全域に亘って筒壁４６の内面に気密的に密着している。これにより、第１気体流路６０と開口された筒壁４６の先端との間の連通が遮断される。なお、第１気体流路６０と筒壁４６の先端開口との間の連通が遮断されていれば、第２封止部７３が開口６１の一部に重なっていてもよい。
【００４８】
次に、図５（Ｂ）に示される状態において、インクニードル１０２の細管部１０２Ｂは、貫通孔８８、７９を通じて封止部材７０内に進入し、小径部７０Ａを通過して弁８０を筒壁４６の基端側に押圧する。細管部１０２Ｂの先端に押圧された弁８０は、コイルバネ８３の付勢力に抗して、第１位置の封止部材７０に対して閉塞位置から開放位置に移動する。これにより、第２液体流路６９が開放される。その結果、第１液体流路６６、第２液体流路６９、及びインクニードル１０２を通じて、インク室３６内のインクがインクカートリッジ３０の外部に流出可能となる。一方、インクニードル１０２の太管部１０２Ａは、補強部材７６のフランジ部７８から離間している。
【００４９】
また、細管部１０２Ｂは、小径部７０Ａに圧入されている。すなわち、細管部１０２Ｂに進入された小径部７０Ａは、拡径する向きに弾性変形する。その結果、細管部１０２Ｂの外面と小径部７０Ａの内面とは、液密的に密着する。但し、本実施形態では、細管部１０２Ｂの外面と小径部７０Ａの内面との間の摩擦力によって、封止部材７０は奥行き方向５３に移動されない。すなわち、細管部１０２Ｂの外面と小径部７０Ａの内面との間の摩擦力は、第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との間の摩擦力より小さい。
【００５０】
次に、図５（Ｃ）に示される状態において、インクニードル１０２の太管部１０２Ａの先端は、補強部材７６のフランジ部７８を筒壁４６の基端側に押圧する。太管部１０２Ａの先端に押圧された封止部材７０及び補強部材７６は、第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との間の摩擦力に抗して筒壁４６の基端側に移動する。また、細管部１０２Ｂの先端は、弁８０を筒壁４６の基端側にさらに押圧する。細管部１０２Ｂの先端に押圧された弁８０は、コイルバネ８３の付勢力に抗して封止部材７０と共に筒壁４６の基端側に移動する。その結果、図５（Ｃ）に示される弁８０は、開放位置に位置する。図５（Ｃ）に示される封止部材７０の位置は、第１位置より筒壁４６の基端側の第２位置の一例である。
【００５１】
また、第１封止部７２は、開口６４、６７の間に位置する。具体的には、第１封止部７２は、開口６４より筒壁４６の基端側で且つ開口６７より筒壁４６の先端側において、筒壁４６の内面に気密的に密着している。これにより、第１気体流路６０と第２気体流路６３とが連通され、第２気体流路６３と第１液体流路６６との間の連通が遮断される。これにより、第１気体流路６０、バルブ室４７、及び第２気体流路６３を通じてインク室３６が大気に連通される。また、第２封止部７３は、開口６１より筒壁４６の先端側において筒壁４６の内面に気密的に密着している。これにより、第１気体流路６０及び第２気体流路６３と筒壁４６の先端開口との間の連通が遮断される。
【００５２】
次に、図５（Ｄ）に示されるように、インクニードル１０２がバルブ室４７から抜去されると、弁８０は、コイルバネ８３の付勢力によって、第２位置の封止部材７０に対して開放位置から閉塞位置に移動する。これにより、第２液体流路６９は、貫通孔７４の小径部７０Ａ側の開口の位置において閉塞される。一方、第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との間の摩擦力より小さい付勢力のコイルバネ８３を採用したことにより、封止部材７０は、弁８０を介してコイルバネ８３からの付勢力を受けても、筒壁４６の先端側に移動しない。すなわち、封止部材７０は第２位置に留まる。
【００５３】
［本実施形態の作用効果］
上記の実施形態のように、付勢力の小さいコイルバネ８３を採用することにより、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着する際に、小さな装着荷重で気体流路及び液体流路を確実に開放することができる。なお、封止部材７０を第２位置に位置させた状態において、開口６１、６４と筒壁４６の先端開口との間は第２封止部７３で遮断されており、第１気体流路６０には半透膜４４が設けられているので、第２気体流路６３を通じてバルブ室４７に進入したインクがインクカートリッジ３０の外部が漏洩するのを抑制することができる。
【００５４】
なお、半透膜４４の取り付け位置は開口６２に限定されず、第１気体流路６０の経路上の任意の位置であってもよい。また、開口６１から半透膜４４に至る第１気体流路６０の任意の位置にラビリンス構造を設けることにより、インクが半透膜４４に付着することによって気体の流通が阻害されるのを抑制することができる。
【００５５】
また、上記の実施形態において、筒壁４６の内面、円筒部７１の外面、第１封止部７２及び第２封止部７３の外面の奥行き方向５３に直交する断面は、円形状となっている。これにより、周方向における第１封止部７２及び第２封止部７３と筒壁４６の内面との密着力が平準化される。その結果、第１封止部７２及び第２封止部７３のシール性が向上する。但し、当該断面は円形状に限定されず、楕円形状や矩形状等であってもよい。同様に、筒壁４６の外面及びその他の構成要素の断面形状も円形状に限定されない。
【００５６】
また、上記の実施形態における第１液体流路６６は、基端壁４５に設けられている。これにより、インク室３６とバルブ室４７とが最短距離で連通される。その結果、シンプル且つコンパクトなインクカートリッジ３０を得ることができる。但し、第１液体流路６６の位置は、上記の位置に限定されない。例えば、開口６７は、開口６１、６４より筒壁４６の基端側において、筒壁４６の内面に設けられていてもよい。すなわち、開口６７は、開口６１、６４より筒壁４６の基端側において、基端壁４５の前面又は筒壁４６の内面に設けられていればよい。
【００５７】
また、上記の実施形態において、剛性の高い補強部材７６に封止部材７０が外嵌されることにより、第１封止部７２及び第２封止部７３を筒壁４６の内面に確実に密着させることができる。すなわち、第１封止部７２及び第２封止部７３のシール性が向上する。そのため、第１封止部７２及び第２封止部７３の少なくとも一方は、補強部材７６によって補強された封止部材７０の大径部７０Ｂに設けられるのが望ましい。なお、第１封止部７２及び第２封止部７３は、例えば、円筒部７１に設けられた円周溝に嵌まり込むＯリング等であってもよい。
【００５８】
また、上記の実施形態における開口６１、６４は、筒壁４６の周方向の同一の位置で且つ奥行き方向５３に離間して設けられている。しかしながら、開口６１、６４の位置関係はこれに限定されない。例えば、開口６１、６４は、奥行き方向５３の同一の位置で且つ筒壁４６の周方向に離間した位置に設けられていてもよい。また、奥行き方向５３及び筒壁４６の周方向に離間した位置に設けられてもよい。なお、この場合の第１封止部７２は、封止部材７０が第１位置に位置する時に開口６１、６４の間を遮断できれば（すなわち、円筒部７１の外周面を一周する環状であれば）、どのような形状であってもよい。
【００５９】
例えば、第１封止部７２は、奥行き方向５３に交差（上記の実施形態では、直交）する平面に沿って円筒部７１の外周面を一周していてもよい。すなわち、当該平面上における円筒部７１の接線は、奥行き方向５３と交差する。また、第１封止部８４は、単一の平面に沿って設けられている必要はなく、途中で蛇行或いは屈曲していてもよい。この場合において、第１封止部７２の一部が奥行き方向５３に沿って延びていてもよい。第２封止部７３についても同様である。
【００６０】
また、バルブ室４７の位置は上記の実施形態の例に限定されない。例えば、前壁４０の前面から筒壁４６を突出させてもよい。この場合の基端壁４５は前壁４０が兼ねることになる。または、前壁４０を厚み方向（すなわち、奥行き方向５３或いは挿入及び取出方向５０）に貫通する貫通孔の内部をバルブ室４７としてもよい。この場合、当該貫通孔を画定する前壁４０の内面が側壁面となり、筒壁４６は省略される。
【００６１】
また、上記の実施形態では、インクを液体の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、インクに代えて、印刷時にインクに先立って記録用紙に吐出される前処理液、或いは記録ヘッド２１のノズル２９の乾燥を防止するために記録ヘッド２１のノズル２９近傍に噴霧される水等を液体としてもよい。
【００６２】
さらに、上記の実施形態では、カートリッジ装着部１１０に対するインクカートリッジ３０の挿入及び取出方向５０は水平方向であったが、本発明はこれに限定されない。すなわち、挿入及び取出方向５０は水平方向と交わる方向であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
３０・・・インクカートリッジ
３６・・・インク室
４４・・・半透膜
４５・・・基端壁
４６・・・筒壁
４７・・・バルブ室
４８・・・第２筒壁
６０・・・第１気体流路
６１，６４，６７・・・開口
６３・・・第２気体流路
６６・・・第１液体流路
６９・・・第２液体流路
７０・・・封止部材
７２・・・第１封止部
７３・・・第２封止部
７４・・・貫通孔
７５・・・第１筒壁
７６・・・補強部材
７８・・・フランジ部
８０・・・弁
８３・・・コイルバネ
【図１】
2015150704.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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