(57)【要約】  【課題】  インクカートリッジの装着動作に連動して、インク供給及び大気導入のための両流路を確実に開放できるようにすること、インクジェットプリンタから取り外された状態におけるインク漏れを確実に防止すること。  【解決手段】  インクカートリッジは、インク供給管１５が挿入されると、その先端で弁体４５を押し上げ筒状部材４４から離して、インク流路を開放し、インクをインク導入孔２８ａ、弁収容孔４０を経てインク流入口１６ａからインク供給管１５に供給する。また、インク供給管１５のテーパー部１８で筒状部材４４を押し上げ、大気を挿入孔４３、大気導入孔３１ａを経て大気導入空間２６に導入する。インク供給管１５が抜出されると、コイルバネ４６の作用で、弁体４５を筒状部材４４に当接してインク流路を閉止し、筒状部材４４で大気導入孔３１ａを閉止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタから延びるインク供給管が着脱可能に装着され、このインク供給管を介してインクジェットプリンタに供給されるインクを貯留するインク収容空間を有するカートリッジ本体と、
このカートリッジ本体に前記インク供給管が装着されたときに前記インク供給管と連通するインク流路と、前記インク収容空間に大気を導入する大気流路の、両方を開閉可能な弁機構とを備え、
前記弁機構は、前記カートリッジ本体に対して相対移動可能で前記インク流路を開閉可能な第１開閉部と、同じく前記カートリッジ本体に対して相対移動可能で前記大気流路を開閉可能な第２開閉部とを有する弁部材を備え、
前記インク供給管が前記カートリッジ本体に装着されたときに、この装着動作に連動して、前記第１開閉部が前記インク流路を開放するとともに、前記第２開閉部が大気流路を開放するように構成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記弁部材の前記第１開閉部と第２開閉部は、前記インク供給管が装着される方向である所定の方向に並んで配置され、このインク供給管の装着動作に伴い、前記第１開閉部と第２開閉部が前記所定の方向に順次あるいは一体的に操作され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】
前記弁機構は、前記カートリッジ本体に形成され前記インク流路及び前記大気流路の一部を構成する弁収容孔を備え、
この弁収容孔の一端は前記インク供給管が挿入されるように外部へ開口し、さらに、この弁収容孔には前記弁部材がインク供給管の挿入方向に移動可能に収容され、
前記弁収容孔の前記一端よりも前記インク収容空間側には、弁収容孔内とインク収容空間とを連通させるインク導入孔及び大気連通孔が設けられ、
前記弁部材の前記第１開閉部及び前記第２開閉部は、前記インク導入孔及び前記大気連通孔に夫々対応して配置されてい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４】
前記弁部材は、前記インク供給管が挿入される内部空間を有し、この内部空間に前記インク供給管が挿入されたときに、前記弁部材は前記インク供給管の外周に密着して前記インク流路を前記インク供給管に連通させるように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記第１開閉部と第２開閉部は夫々別部品で構成され、
前記弁機構は、これら第１開閉部及び第２開閉部を夫々前記インク流路及び前記大気流路を閉止する方向に付勢する付勢手段を有し、
前記弁収容孔内に前記インク供給管が挿入されていない状態では、前記付勢手段により前記第１開閉部が付勢されて、この第１開閉部が前記第２開閉部に当接して前記インク流路が閉止され、さらに、前記付勢手段により前記第２開閉部が付勢されて前記大気流路が閉止されており、
前記インク供給管の前記弁収容孔内への挿入動作に連動して、前記第２開閉部を移動させて前記大気流路を開放し、さらに、前記第１開閉部を前記第２開閉部から離間させて前記インク流路と前記インク供給管とを連通させるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記第２開閉部は前記インク供給管が挿入される貫通孔を有し、
前記インク供給管が前記貫通孔に挿入されていない状態では、前記第１開閉部が前記付勢手段により付勢されて、前記第１開閉部が前記第２開閉部に当接して前記貫通孔が閉止されており、
前記インク供給管の前記貫通孔への挿入動作に連動して、前記第１開閉部を前記第２開閉部から離間させ、前記インク流路を前記インク供給管に連通させるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記インク供給管が前記貫通孔から抜かれるときに、前記付勢手段により前記第１開閉部を前記第２開閉部に当接させて前記貫通孔を閉止し、続いて、前記第１開閉部と前記第２開閉部とを一体的に移動させて大気流路を閉止するように構成されてい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。
【請求項８】
前記インク供給管が前記カートリッジ本体に装着されるときに、前記第２開閉部が大気流路を開放し、続いて、前記第１開閉部がインク流路を開放するように構成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。
【請求項９】
前記第１開閉部と第２開閉部は夫々別部品に構成され、
前記インク供給管の装着動作に連動して、前記第１開閉部と第２開閉部とが一体的に移動して前記大気流路を開放し、続いて、前記第１開閉部が前記第２開閉部から離間して前記インク流路を開放するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記第１開閉部は、前記インク供給管の先端部により前記インク流路を開放する方向に押圧される第１押圧面を有し、第２開閉部は、前記インク供給管の装着動作に連動して前記大気流路を開放する方向に押圧される第２押圧面を有することを特徴とする請求項５又は９に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記弁機構は、前記カートリッジ本体に形成され前記インク流路及び前記大気流路の一部を構成する弁収容孔と、前記第１開閉部と第２開閉部とが一体の筒状に形成され、その内部に前記インク供給管の先端部が挿入される前記弁部材を有し、
前記弁部材は、前記弁収容孔内に摺動可能に装着され、
この弁部材は、その内部に前記インク供給管の先端部が挿入されたときに、前記インク供給管の先端が当接して、前記インク流路及び前記大気流路を開放する方向に前記弁部材を移動させる当接部と、前記インク供給管が抜かれたときに、前記インク供給管の先端部が係合して、前記インク流路及び前記大気流路を閉止する方向に前記弁部材を移動させる係合部とを有することを特徴とする請求項２又は４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
前記係合部は、前記弁部材の前記インク供給管が挿入される側の端部に設けられ、この係合部は、前記弁部材の径拡大方向または径縮小方向に弾性変形可能であることを特徴とする請求項１１に記載のインクカートリッジ。
【請求項１３】
前記インク流路は、前記カートリッジ本体内のインク収容空間と前記弁収容孔とを連通させる第１連通孔と、前記弁収容孔と前記弁部材の内部空間とを連通させる第２連通孔とを有し、
前記大気流路は、前記カートリッジ本体の外部と前記弁収容孔とを連通させる第３連通孔と、前記弁収容孔と前記弁部材の内部空間とを連通させる第４連通孔と、前記弁収容孔と前記カートリッジ本体内のインク収容空間とを連通させる第５連通孔とを有し、
前記弁部材は、その内部空間のうちの前記第２連通孔と連通する部分と、前記第４連通孔と連通する部分を仕切る仕切壁を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１４】
前記弁機構は、前記カートリッジ本体内に設けられ、且つ、前記インク供給管が挿入される貫通孔が形成された弁座部を備え、
前記第１開閉部は、前記弁座部に、前記カートリッジ本体内のインク収容空間側から当接して前記貫通孔を閉止可能であり、
前記大気流路の一部分が、前記弁座部を挟んで前記インク収容空間とは反対側に形成され、前記第２開閉部は、前記大気流路の一部分を開閉可能に配設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。
【請求項１５】
前記第２開閉部は、前記弁座部から前記インク収容空間とは反対側に突出し、且つ、前記弁座部と一体的に設けられ、
この第２開閉部は、前記大気流路を開閉する方向に弾性変形可能であることを特徴とする請求項１４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１６】
前記貫通孔内に前記インク供給管が挿入された状態では、前記貫通孔の内周面が前記インク供給管の外面に密着していることを特徴とする請求項１４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１７】
請求項１〜１０、１４〜１６の何れかに記載のインクカートリッジが着脱可能に装着されるインクジェットプリンタであって、
前記インク供給管の前記カートリッジ本体への装着動作に連動して、前記第２開閉部に当接してこの第２開閉部を前記大気流路を開放する位置へ移動させる操作部を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１８】
前記操作部は、前記インク供給管の外周部に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１９】
前記操作部は、前記インク供給管に対してその装着方向と平行に相対移動可能に設けられ、
前記インク供給管の装着動作に連動して、前記操作部が、前記第２開閉部に当接してこの第２開閉部を前記大気流路を開放する位置へ移動させた後に、前記インク供給管が、前記第１開閉部を前記インク流路が開放する位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。
【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及びこのインクカートリッジが装着されるインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクカートリッジは、インクジェットプリンタにインクを供給するインク供給部と、インクカートリッジ内に大気を導入する大気導入部とを有し、インクカートリッジがインクジェットプリンタに装着されている状態では、外部から大気導入部を介してインクカートリッジ内に大気が導入されるとともに、その大気と入れ替わりにインク供給部からインクカートリッジ内のインクがインクジェットプリンタへ供給される。ここで、インクカートリッジは、インクジェットプリンタに装着されていない状態で、インク供給部や大気導入部からインクが漏れないように構成されているのが一般的である。
【０００３】
このようなインクカートリッジとしては、例えば、図３０に示すように、インク供給部１０１及び大気導入部１０２に夫々合成ゴム製の栓部材１０３が装着されたものがあり、このインクカートリッジ１００をインクジェットプリンタに装着する際には、２つの栓部材１０３に、インクジェットプリンタ側に設けられた金属製で且つ中空針状のインク供給管１０４及び大気導入管１０５が夫々貫通するようになっている。また、図３１に示すインクカートリッジ１１０おいては、インク供給部１１１は図３０のインクカートリッジと同様であるが、大気導入部１１２については、インクカートリッジ１１０の上端部に形成された大気導入口１１５がシールテープ１１６等で塞がれた構成となっており、このインクカートリッジ１１０がインクジェットプリンタに装着される際には、作業者によりシールテープ１１６が剥がされて大気導入口１１５が外部に開放される。さらに、インク供給部及び大気導入部に、インク漏れを防止可能な弁機構が夫々設けられているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２８２７９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３０、図３１に示すインクカートリッジにおいては、その装着時に合成ゴム製の栓部材を貫通する中空針状のインク供給管及び大気導入管は金属製であり、特に、図３０のインクカートリッジでは２本の金属針が必要となるため、インクジェットプリンタの製造コスト面で不利である。また、特に、図３１のインクカートリッジにおいては、交換の際にインクカートリッジがインクジェットプリンタから取り外された状態では、大気導入口が外部に開放している。そのため、取り外されたインクカートリッジが机上に置かれた場合などに、その置かれた向きによっては内部に残留するインクが大気導入口から外部へ漏れだしてしまう。さらに、インク供給部においても、栓部材には一旦インク供給管が貫通されてしまっているために、インク供給管が抜かれた後の栓部材からもわずかな量のインクが漏れ出す虞がある。
【０００６】
一方、特許文献１に記載のインクカートリッジにおいては、インク供給部及び大気導入部に夫々弁機構が設けられているため、部品数が多くなり構造も複雑になり、インクカートリッジの製造コストが増大する。また、前述の図３１のインクカートリッジにおいては、ユーザーがシールテープを剥がして大気導入口を開放しなければならず、それを忘れるとインクを正常に供給できない。特許文献１のインクカートリッジにおいては、逆止弁により大気導入口が塞がれており、大気導入口を開放し忘れることはないが、インクカートリッジの外部と内部の差圧が所定値以上に大きくなったときに大気導入口が開放されると、内部のインクの圧力が脈動し、インクジェットヘッドへのインク供給圧力が不安定になる。
【０００７】
本発明の目的は、インクジェットプリンタから取り外された状態におけるインク漏れを確実に防止すること、そのインク漏れ防止の為の構成を簡略化し且つコストを低減することである。また、インクカートリッジの装着動作に連動して、インクの供給流路及び大気の導入流路を確実に開放することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
第１の発明のインクカートリッジは、インクジェットプリンタから延びるインク供給管が着脱可能に装着され、このインク供給管を介してインクジェットプリンタに供給されるインクを貯留するインク収容空間を有するカートリッジ本体と、このカートリッジ本体に前記インク供給管が装着されたときに前記インク供給管と連通するインク流路と、前記インク収容空間に大気を導入する大気流路の、両方を開閉可能な弁機構とを備え、前記弁機構は、前記インク流路を開閉可能な第１開閉部と前記大気流路を開閉可能な第２開閉部とを有し、且つ、前記カートリッジ本体に相対移動可能に設けられた弁部材を備え、前記インク供給管が前記カートリッジ本体に装着されたときに、この装着動作に連動して、前記第１開閉部が前記インク流路を開放するとともに、前記第２開閉部が大気流路を開放するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
このインクカートリッジをインクジェットプリンタに装着する場合には、インクジェットプリンタ側に設けられたインク供給管がカートリッジ本体に装着される。すると、弁機構において、インク供給管の装着動作に連動して、第１開閉部がインク流路を開放し、さらに、第２開閉部が大気流路を開放する。
【００１０】
従って、インク供給管の装着動作に連動して、１つの弁機構によりインク流路と大気流路の両方を開放することができるため、部品数を減らして構造を簡略化することが可能になり、製造コストを低減できる。また、インク供給管は、従来のインクカートリッジのように封止用の栓部材を貫通する必要がないため、必ずしもインク供給管を金属製とする必要はなく、インク供給管を合成樹脂等の比較的軟質で安価な材質で構成することが可能となる。
【００１１】
第２の発明のインクカートリッジは、前記第１の発明において、前記弁部材の前記第１開閉部と第２開閉部は、前記インク供給管が装着される方向である所定の方向に並んで配置され、このインク供給管の装着動作に伴い、前記第１開閉部と第２開閉部が前記所定の方向に順次あるいは一体的に操作されることを特徴とするものである。従って、インク供給管の装着動作に伴って、第１開閉部と第２開閉部がその装着方向に順次あるいは一体的に操作されて、インク流路と大気流路が夫々開放される。
【００１２】
第３の発明のインクカートリッジは、前記第２の発明において、前記弁機構は、前記カートリッジ本体に形成され前記インク流路及び前記大気流路の一部を構成する弁収容孔を備え、この弁収容孔の一端は前記インク供給管が挿入されるように外部へ開口し、さらに、この弁収容孔には前記弁部材がインク供給管の挿入方向に移動可能に収容され、前記弁収容孔の前記一端よりも前記インク収容空間側には、弁収容孔内とインク収容空間とを連通させるインク導入孔及び大気連通孔が設けられ、前記弁部材の前記第１開閉部及び前記第２開閉部は、前記インク導入孔及び前記大気連通孔に夫々対応して配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このインクカートリッジにおいて、弁収容孔の開口した一端から、弁収容孔内にインク供給管が挿入されるとき、このインク供給管の挿入動作に伴い、弁部材がインク供給管の挿入方向に移動して、第１開閉部と第２開閉部により夫々インク導入孔と大気連通孔が開放されるため、大気連通孔を介してインク収容空間内に大気が導入されるとともに、インク収容空間からインク導入孔を介してインク供給管にインクが供給される。
【００１４】
第４の発明のインクカートリッジは、前記第２又は第３の発明において、前記弁部材は、前記インク供給管が挿入される内部空間を有し、この内部空間に前記インク供給管が挿入されたときに、前記弁部材は前記インク供給管の外周に密着して前記インク流路を前記インク供給管に連通させるように構成されていることを特徴とするものである。このように、弁部材がインク供給管の外周に密着した状態でインク流路がインク供給管に連通するため、インク流路からインク供給管にインクが供給される際に、インクが外へ流れ出るのを防止できる。
【００１５】
第５の発明のインクカートリッジは、前記第３又は第４の発明において、前記第１開閉部と第２開閉部は夫々別部品で構成され、前記弁機構は、これら第１開閉部及び第２開閉部を夫々前記インク流路及び前記大気流路を閉止する方向に付勢する付勢手段を有し、前記弁収容孔内に前記インク供給管が挿入されていない状態では、前記付勢手段により前記第１開閉部が付勢されて、この第１開閉部が前記第２開閉部に当接して前記インク流路が閉止され、さらに、前記付勢手段により前記第２開閉部が付勢されて前記大気流路が閉止されており、前記インク供給管の前記弁収容孔内への挿入動作に連動して、前記第２開閉部を移動させて前記大気流路を開放し、さらに、前記第１開閉部を前記第２開閉部から離間させて前記インク流路と前記インク供給管とを連通させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このインクカートリッジにおいては、第１開閉部と第２開閉部は夫々別部品で構成されている。そして、インク供給管が弁収容孔内に挿入されていない状態では、付勢手段により第１開閉部が付勢されて第１開閉部が第２開閉部に当接しており、第１開閉部によりインク流路が閉止されている。さらに、付勢手段により第２開閉部も付勢されて、この第２開閉部により大気流路も閉止されている。そして、インク供給管が弁収容孔内に挿入されたときには、このインク供給管の挿入動作に連動して、弁収容孔内で第２開閉部が移動して大気流路が開放され、さらに、第１開閉部が第２開閉部から離間してインク流路とインク供給管とが連通するため、インク収容空間内のインクがインク流路を介してインク供給管に供給される。
【００１７】
第６の発明のインクカートリッジは、前記第５の発明において、前記第２開閉部は前記インク供給管が挿入される貫通孔を有し、前記インク供給管が前記貫通孔に挿入されていない状態では、前記第１開閉部が前記付勢手段により付勢されて、前記第１開閉部が前記第２開閉部に当接して前記貫通孔が閉止されており、前記インク供給管の前記貫通孔への挿入動作に連動して、前記第１開閉部を前記第２開閉部から離間させ、前記インク流路を前記インク供給管に連通させるように構成されていることを特徴とするものである。従って、第２開閉部の貫通孔にインク供給管が挿入されたときに、その挿入動作に連動して第１開閉部が第２開閉部から離間することにより、貫通孔が開放されて、インク流路がインク供給管に連通する。
【００１８】
第７の発明のインクカートリッジは、前記第６の発明において、前記インク供給管が前記貫通孔から抜かれるときに、前記付勢手段により前記第１開閉部を前記第２開閉部に当接させて前記貫通孔を閉止し、続いて、前記第１開閉部と前記第２開閉部とを一体的に移動させて大気流路を閉止するように構成されていることを特徴とするものである。従って、インク供給管が抜かれるときに、第１開閉部が第２開閉部に当接してインク流路が閉止されてから大気流路が閉止するまでの間に第１開閉部と第２開閉部が一体的に移動するため、第１開閉部及び第２開閉部が移動した分だけカートリッジ本体内から弁収容孔内へインクが流入する。そのため、カートリッジ本体内の圧力が少し低くなり、大気流路の閉止直前にインク供給管や弁収容孔内に付着したインクが大気流路内へ引き込まれるため、インクが弁収容孔の外側に流出しにくくなる。
【００１９】
第８の発明のインクカートリッジは、前記第１の発明において、前記インク供給管が前記カートリッジ本体に装着されるときに、前記第２開閉部が大気流路を開放し、続いて、前記第１開閉部がインク流路を開放するように構成されていることを特徴とするものである。インクカートリッジは、製造後、包装袋内で真空包装されており、カートリッジ本体内も減圧されている。そのため、このインクカートリッジがインクジェットプリンタに装着されるときに、第２開閉部により大気流路が開放される前に、第１開閉部によりインク流路が開放されてしまうと、減圧状態のカートリッジ本体内にインク供給管内のインクが逆流してしまう。そして、インク供給管に接続されたインクジェットヘッドのノズルから外気が侵入し、インクジェットヘッドからのインクの吐出が正常に行われなくなる虞がある。しかし、この第８の発明のインクカートリッジは、第２開閉部が大気流路を開放してから、続いて、第１開閉部がインク流路を開放するように構成されているため、インク供給管からインクカートリッジへインクが逆流することがなく、インクジェットヘッドから正常にインクを吐出することができる。
【００２０】
第９の発明のインクカートリッジは、前記第８の発明において、前記第１開閉部と第２開閉部は夫々別部品に構成され、前記インク供給管の装着動作に連動して、前記第１開閉部と第２開閉部とが一体的に移動して前記大気流路を開放し、続いて、前記第１開閉部が前記第２開閉部から離間して前記インク流路を開放するように構成されていることを特徴とするものである。従って、カートリッジ本体にインク供給管が装着されるときには、第２開閉部が大気流路を開放してから、続いて、第１開閉部が第２開閉部から離間してインク流路を開放することになり、インク供給管からインクカートリッジへインクが逆流することがない。
【００２１】
第１０の発明のインクカートリッジは、前記第５又は第９の発明において、前記第１開閉部は、前記インク供給管の先端部により前記インク流路を開放する方向に押圧される第１押圧面を有し、第２開閉部は、前記インク供給管の装着動作に連動して前記大気流路を開放する方向に押圧される第２押圧面を有することを特徴とするものである。従って、カートリッジ本体にインク供給管が装着されるときには、インク供給管の先端部により第１開閉部の第１押圧面が押圧されて、第１開閉部がインク流路を開放し、さらに、インク供給管の装着動作に連動して第２開閉部の第２押圧面が押圧されて、第２開閉部が大気流路を開放する。
【００２２】
第１１の発明のインクカートリッジは、前記第２又は第４の発明において、前記弁機構は、前記カートリッジ本体に形成され前記インク流路及び前記大気流路の一部を構成する弁収容孔と、前記第１開閉部と第２開閉部とが一体の筒状に形成され、その内部に前記インク供給管の先端部が挿入される前記弁部材を有し、前記弁部材は、前記弁収容孔内に摺動可能に装着され、この弁部材は、その内部に前記インク供給管の先端部が挿入されたときに、前記インク供給管の先端が当接して、前記インク流路及び前記大気流路を開放する方向に前記弁部材を移動させる当接部と、前記インク供給管が抜かれたときに、前記インク供給管の先端部が係合して、前記インク流路及び前記大気流路を閉止する方向に前記弁部材を移動させる係合部とを有することを特徴とするものである。
【００２３】
このインクカートリッジにおいて、筒状の弁部材内にインク供給管の先端部が挿入されたときには、弁部材の当接部にインク供給管の先端が当接し、インク供給管の挿入動作に連動して弁部材が移動して、インク流路及び大気流路が開放される。一方、弁部材からインク供給管が抜かれたときには、弁部材の係合部にインク供給管の先端部が係合して、インク供給管の取り外し動作に連動して弁部材が移動して、インク流路及び大気流路が閉止される。
【００２４】
第１２の発明のインクカートリッジは、前記第１１の発明において、前記係合部は、前記弁部材の前記インク供給管が挿入される側の端部に設けられ、この係合部は、前記弁部材の径拡大方向または径縮小方向に弾性変形可能であることを特徴とするものである。このように、弁部材の端部に設けられた係合部が拡径又は縮径可能であることを利用して、インク供給管を弁部材に挿入、あるいは、抜くことができる。
【００２５】
第１３の発明のインクカートリッジは、前記第１１又は第１２の発明において、前記インク流路は、前記カートリッジ本体内のインク収容空間と前記弁収容孔とを連通させる第１連通孔と、前記弁収容孔と前記弁部材の内部空間とを連通させる第２連通孔とを有し、前記大気流路は、前記カートリッジ本体の外部と前記弁収容孔とを連通させる第３連通孔と、前記弁収容孔と前記弁部材の内部空間とを連通させる第４連通孔と、前記弁収容孔と前記カートリッジ本体内のインク収容空間とを連通させる第５連通孔とを有し、前記弁部材は、その内部空間のうちの前記第２連通孔と連通する部分と、前記第４連通孔と連通する部分を仕切る仕切壁を有することを特徴とするものである。
【００２６】
カートリッジ本体のインク収容空間に貯留されたインクは、第１連通孔を介して弁収容孔の内部に流れ込み、さらに、第２連通孔を介して弁部材の内部空間に流入して、内部空間からインク供給管へ流れる。また、カートリッジ本体の外部の大気は、第３連通孔を介して弁収容孔の内部に流入し、さらに、第４連通孔を介して弁部材の内部空間に流入して、第５連通孔を介してインク収容空間内に流れる。ここで、弁部材の内部空間のうち、第２連通孔からインクが流れ込む部分と、第４連通孔から大気が流れ込む部分が仕切壁で仕切られているため、インク流路に大気が流れ込むこともないし、逆に、大気流路にインクが流れ込むこともない。
【００２７】
第１４の発明のインクカートリッジは、前記第１の発明において、前記弁機構は、前記カートリッジ本体内に設けられ、且つ、前記インク供給管が挿入される貫通孔が形成された弁座部を備え、前記第１開閉部は、前記弁座部に、前記カートリッジ本体内のインク収容空間側から当接して前記貫通孔を閉止可能であり、前記大気流路の一部分が、前記弁座部を挟んで前記インク収容空間とは反対側に形成され、前記第２開閉部は、前記大気流路の一部分を開閉可能に配設されていることを特徴とするものである。従って、カートリッジ本体にインク供給管が装着されたときには、第１開閉部により貫通孔が開放されて貫通孔に挿通されたインク供給管にインクが供給されるとともに、第２開閉部により大気流路の一部分が開放されて大気がインク収容空間内に導入される。
【００２８】
第１５の発明のインクカートリッジは、前記第１４の発明において、前記第２開閉部は、前記弁座部から前記インク収容空間とは反対側に突出し、且つ、前記弁座部と一体的に設けられ、この第２開閉部は、前記大気流路を開閉する方向に弾性変形可能であることを特徴とするものである。従って、弁座部と一体的に設けられた第２開閉部が弾性変形することにより、弁座部を挟んでインク収容空間とは反対側に設けられた大気流路の一部が開閉される。
【００２９】
第１６の発明のインクカートリッジは、前記第１４の発明において、前記貫通孔内に前記インク供給管が挿入された状態では、前記貫通孔の内周面が前記インク供給管の外面に密着していることを特徴とするものである。このように、インク供給管が貫通孔内に挿入されたときにインク供給管の外面に貫通孔の内周面が密着するため、インク流路からインク供給管にインクが供給される際にインクが外へ流れ出るのを防止できる。
【００３０】
第１７の発明のインクジェットプリンタは、第１〜第１０、第１４〜第１６の何れかの発明のインクカートリッジが着脱可能に装着されるインクジェットプリンタであって、前記インク供給管の前記カートリッジ本体への装着動作に連動して、前記第２開閉部に当接してこの第２開閉部を前記大気流路を開放する位置へ移動させる操作部を有することを特徴とするものである。従って、インク供給管の装着動作に連動して、第２開閉部に当接した操作部により第２開閉部を移動させることにより、大気流路を容易に開放することができる。
【００３１】
第１８の発明のインクジェットプリンタは、前記第１７の発明において、前記操作部は、前記インク供給管の外周部に一体的に形成されていることを特徴とするものである。従って、操作部をインク供給管とは別の部品として製作する必要がなく、インク供給管と一体に容易に形成することが可能になる。
【００３２】
第１９の発明のインクジェットプリンタは、前記第１７の発明において、前記操作部は、前記インク供給管に対してその装着方向と平行に相対移動可能に設けられ、前記インク供給管の装着動作に連動して、前記操作部が、前記第２開閉部に当接してこの第２開閉部を前記大気流路を開放する位置へ移動させた後に、前記インク供給管が、前記第１開閉部を前記インク流路が開放する位置へ移動させるように構成されていることを特徴とするものである。従って、インク供給管をカートリッジ本体に装着したときに、このインク供給管に対して相対移動可能な操作部により第２開閉部を移動させて大気流路を開放してから、さらに、インク供給管により第１開閉部を移動させてインク流路を開放することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、インクジェットプリンタに装着されるインクカートリッジに本発明を適用したものである。
【００３４】
まず、インクジェットプリンタ１について簡単に説明する。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに向けてインクＩを吐出するノズル２ａを備えたインクジェットヘッド２と、インクジェットヘッド２を一方向に直線的に往復移動させるキャリッジ５と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構６と、インクジェットヘッド２内のエアや高粘度化したインクＩを吸引するパージ装置７と、インクカートリッジ３を着脱可能に装着する装着部４等を備えている。装着部４には、インク供給管１５が上方に突出した状態で固定されている。
【００３５】
そして、インクカートリッジ３内のインクＩがインク供給管１５を介してインクジェットヘッド２のノズル２ａに供給され、インクジェットヘッド２がキャリッジ５により図１の紙面垂直方向に往復駆動されつつ、搬送機構６により図１の左右方向に搬送される記録用紙Ｐに向けてノズル２ａからインクＩが吐出されて、記録用紙Ｐが印刷される。
【００３６】
また、パージ装置７は、インク吐出面に対して接近／離間する方向に移動可能で且つインクジェットヘッド２にインク吐出面を覆うように装着可能なパージキャップ１０と、ノズル２ａからインクＩを吸引する吸引ポンプ１１を備えている。そして、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐに印刷可能な印刷範囲外にあるときには、吸引ポンプ１１により、インクジェットヘッド２内に混入したエアや水分が蒸発して高粘度化したインクＩをノズル２ａから吸引することが可能である。
【００３７】
次に、インクカートリッジ３について説明する。
図１に示すように、インクカートリッジ３は、インクＩを貯留するインク収容空間２５を有するカートリッジ本体２０と、このカートリッジ本体２０の下端を覆う蓋部材２１と、インクジェットヘッド２にインクを供給するインク流路２３（図４、図５参照）と、インク収容空間２５に大気を導入する大気流路２４（図５参照）の両方を開閉可能な弁機構２２とを備えている。
【００３８】
図２に示すように、インク供給管１５は、合成樹脂により中空針状に形成されており、インク供給管１５の内部流路は、供給チューブ８を介してインクジェットヘッド２と接続されている。また、このインク供給管１５は、先端側の小径部１６と大径部１７とを備えており、さらに、インク供給管１５の外周部には、小径部１６と大径部１７とを連続的に接続するテーパー部１８が一体的に設けられている。小径部１６にはインク供給管１５の内部流路と外部を連通させる複数のインク流入口１６ａが形成されている。
【００３９】
図１に示すように、カートリッジ本体２０は、例えば、合成樹脂により形成されており、このカートリッジ本体２０には、インクＩが収容される略密閉状のインク収容空間２５と外部から大気が導入される大気導入空間２６とを上下に隔てる隔壁部２７が形成されている。この隔壁部２７には、インク収容空間２５側へ延び、互いに長さの異なる２つの筒部２８，２９が一体形成されている。短い方の筒部２８には、後述の弁体４５が収容される小径孔４１（図２参照）が形成され、筒部２８の上壁部には、インク収容空間２５内のインクＩを小径孔４１内に導入するインク導入孔２８ａが形成されている。また、この筒部２８には、筒部２８の大部分を覆う下方開放状の筒部材３０が上方から被せられている。この筒部材３９は、インク収容空間２５内のインクＩを使い切るために、インク収容空間２５の底部付近に残留したインクＩを筒部２８のインク導入孔２８ａまで導く為のものである。一方、長い方の筒部２９は、カートリッジ本体２０の天板付近まで延びており、この筒部２９は、大気導入空間２６内の大気をインク収容空間２５の上部へ導く為のものである。
【００４０】
さらに、隔壁部２７には、大気導入空間２６側へ延びる筒部３１も形成されている。この筒部３１は、その内部空間がインク収容空間２５側へ延びる前述の筒部２８よりも大径に形成されており、筒部３１内には、後述の筒状部材４４が収容される大径孔４２（図２参照）が形成されている。筒部３１の側部には、大径孔４２と大気導入空間２６とを連通する大気連通孔３１ａが形成されている。
【００４１】
蓋部材２１は、例えば、合成樹脂により形成されており、カートリッジ本体２０の下端部に溶着等により固着されている。そして、蓋部材２１と隔壁部２７とにより大気導入空間２６が形成されている。また、この蓋部材２１には、後述の弁収容孔４０に連なり、インク供給管１５が外部から挿入される挿入孔４３が形成されている。
【００４２】
図２に示すように、弁機構２２は、カートリッジ本体２０に形成されインク流路２３及び大気流路２４の一部を構成する弁収容孔４０と、弁収容孔４０に上下方向（インク供給管１５の挿入及び反挿入方向）に摺動自在に装着され、インク供給管１５が挿通される貫通孔４４ａを有する筒状部材４４（第２開閉部）と、弁収容孔４０内において、筒状部材４４に対して当接及び離間可能に上下方向に移動自在に装着され、筒状部材４４に当接した状態で前記貫通孔４４ａを閉止する弁体４５（第１開閉部）と、この弁体４５を下方（インク流路２３及び大気流路２４を閉止する方向）に付勢するコイルバネ４６（付勢手段）とを備えている。そして、筒状部材４４と弁体４５は、インク供給管１５の挿入方向に並んで配置されている。尚、これら筒状部材４４及び弁体４５が本願発明の弁部材に相当する。
【００４３】
弁収容孔４０は、筒部２８内に形成された小径孔４１と、この小径孔４１の下端に連なり筒部３１内に形成された大径孔４２とを含む。また、蓋部材２１に形成された挿入孔４３が大径孔４２の下端に連なっている。そして、弁収容孔４０の下端はこの弁収容孔４０内に下方からインク供給管１５が挿入されるように、挿入孔４３を介して外部へ開口している。尚、挿入孔４３の径は大径孔４２よりも小さく、大径孔４２に装着された筒状部材４４が蓋部材２１により大径孔４２から飛び出さないように係止されている。弁収容孔４０の下端よりもインク収容空間２５側には、前述のインク導入孔２８ａ及び大気連通孔３１ａが設けられており、弁体４５及び筒状部材４４がインク導入孔２８ａ及び大気連通孔３１ａに対応して小径孔４１及び大径孔４２内に夫々配置されている。
【００４４】
筒状部材４４は、例えば、合成ゴム製の弾力性を有する部材であり、大径孔４２内において、筒状部材４４は、その側面を大気連通孔３１ａに対向させてその孔を閉止する大気閉止位置（図２、図４参照）と、大気連通孔３１ａに対向しない位置、即ち、大気連通孔３１ａを開放する大気開放位置（図５、図６参照）との間を軸線方向に移動可能に構成されている。この筒状部材４４の上端部及び下端部の外周部には、径方向外側へ環状に突出し大径孔４２の内壁に摺接する２つのシール部４４ｃが夫々一体的に設けられており、これらシール部４４ｃにより、筒状部材４４と大径孔４２とが隙間なく密着されるとともに、筒状部材４４が大気閉止位置にある状態において、大気連通孔３１ａから大気導入空間２６内に大気が流入するのが防止される。筒状部材４４の上半部の中心部分には貫通孔４４ａが形成され、筒状部材４４の下半部の内側には、この貫通孔４４ａの下端に連なるテーパー面状の押圧面４４ｂ（第２押圧面）が形成されている。
【００４５】
そして、インク供給管１５がカートリッジ本体２０に挿入されたときには、図４、図５に示すように、インク供給管１５の小径部１６が貫通孔４４ａを貫通してからテーパー部１８が押圧面４４ｂに密着する。そして、筒状部材４４の押圧面４４ｂがインク供給管１５により上方（大気流路２４を開放する方向）へ押圧されて、筒状部材４４は大径部１７の外周に密着した状態で、大気閉止位置から大気開放位置へ向かって移動することになる。尚、インク供給管１５のテーパー部１８が本願発明の操作部に相当する。
【００４６】
弁体４５は、例えば、合成樹脂で形成されており、この弁体４５は、小径孔４１に上下方向に移動可能に装着されている。図３に示すように、小径孔４１には、上下に延び且つ周方向の複数箇所（例えば４カ所）に内側へ突出する複数（例えば４つ）の案内部４７が形成されており、小径部１６内において、弁体４５は、複数の案内部４７に案内されて確実に上下方向に移動できるように構成されている。また、複数の案内部４７の間の隙間４８は、カートリッジ本体２０内に連通するインク流路２３の一部を構成している。また、弁体４５の下端面には、筒状部材４４の貫通孔４４ａを貫通したインク供給管１５の小径部１６が当接して、この小径部１６により上方へ押圧される押圧面４５ａ（第１押圧面）が形成されている。さらに、弁体４５の下端面には、この押圧面４５ａを囲うように下方へ突出する環状のシール部４５ｂも形成されている。そして、弁体４５の下端面は、シール部４５ｂにおいて筒状部材４４の上端面に当接可能であり、弁体４５が筒状部材４４に当接した状態では、貫通孔４４ａが閉止される。さらに、この状態では、シール部４５ｂにより貫通孔４４ａからインクＩが漏れるのが防止される。弁体４５の上端側部分には、コイルバネ４６を受ける段付状のバネ受け部４５ｃが形成されている。
【００４７】
コイルバネ４６は、弁体４５のバネ受け部４５ｃと筒部２８の上端面との間に配設されており、弁体４５を下方へ付勢している。
【００４８】
次に、インクカートリッジ３の着脱時における弁機構２２の開閉動作について説明する。
まず、図２に示すように、インクカートリッジ３がインクジェットプリンタ１に装着される前の状態においては、コイルバネ４６の付勢力により弁体４５が下方に付勢されて、弁体４５が筒状部材４４に当接しており、弁体４５により筒状部材４４の貫通孔４４ａが閉止されている。さらに、筒状部材４４も弁体４５を介してコイルバネ４６の付勢力により下方へ付勢され且つ蓋部材２１により係止されており、筒状部材４４は、大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置にある。
【００４９】
そして、インクカートリッジ３がインクジェットプリンタ１に装着されるときには、インク供給管１５が挿入孔４３からカートリッジ本体２０内へ挿入される。装着されるインクカートリッジ３がインク供給管１５に対して相対移動することで、インク供給管１５はカートリッジ本体２０内に挿入される。ここで、インク供給管１５のテーパー部１８の上端から小径部１６の上端までの距離は、筒状部材４４の押圧面４４ｂの上端から筒状部材４４の上面までの距離よりも大きく設定されている。そのため、まず、図４に示すように、インク供給管１５の先端側の小径部１６が筒状部材４４の貫通孔４４ａを貫通し、インク供給管１５の先端が弁体４５の押圧面４５ａに当接して、弁体４５がコイルバネ４６の付勢力に抗してインク供給管１５により押し上げられて上方へ移動し、弁体４５が筒状部材４４から離間して、図４の矢印で示されるように、インク導入孔２８ａから小径孔４１、隙間４８、大径孔４２を経て、押圧面４５ａの下に至るインク流路２３が開放される。このとき、貫通孔４４ａから上方へ突出したインク供給管１５の小径部１６に形成された複数のインク流入口１６ａが大径孔４２内と連通する。ここで、筒状部材４４の押圧面４４ｂがインク供給管１５のテーパー部１８に密着した状態でインク流路２３がインク供給管１５に連通するため、インク供給管１５にインクが供給される際にインク供給管１５の外周面を伝ってインクが下方へ流れ出るのが防止される。
【００５０】
さらに、インク供給管１５が挿入されていくと、図５に示すように、インク供給管１５のテーパー部１８が筒状部材４４の押圧面４４ｂを押して、コイルバネ４６の付勢力に抗して、筒状部材４４及び弁体４５を一体的に上方へ移動させる。このとき、筒状部材４４が図４の大気閉止位置から図５の大気開放位置まで移動するため、大気連通孔３１ａが大径孔４２と連通する。つまり、図５の点線の矢印で示されるように、挿入孔４３から大気連通孔３１ａ、大気導入空間２６に至る大気流路２４が開放され、筒部材２９を介してインク収容空間２５（図１参照）内に大気が導入される。その結果、図５の実線で示されるように、インク流路２３及びインク供給管１５を介して、インク収容空間２５内のインクがインクジェットヘッド２へ供給される。このように、この第１実施形態のインクカートリッジ３においては、インク供給管１５が挿入されたときに、その挿入動作に連動して、弁体４５が上方へ移動してインク流路２３が開放され、次に、筒状部材４４も上方へ移動して大気流路２４が開放される。
【００５１】
逆に、インクカートリッジ３をインクジェットプリンタ１から取り外す場合には、インク供給管１５がカートリッジ本体２０から抜かれる。このとき、図６に示すように、まず、コイルバネ４６の付勢力により弁体４５が下方へ付勢されて弁体４５が筒状部材４４に当接し、インク流路２３が閉止される。さらに、コイルバネ４６の付勢力により弁体４５と筒状部材４４とが一体的に下方へ移動し、筒状部材４４が、図５の大気開放位置から蓋部材２１に係止される図２の大気閉止位置まで移動し、大気流路２４が閉止される。ここで、インクカートリッジ３の取り外し時には、インク流路２３が閉止されてから大気流路２４が閉止されるまでの間に、弁体４５及び筒状部材４４が下方へ移動するときに、インク導入孔２８ａを介して弁収容孔４０内にインク収容空間２５からインクＩが流れ込むため、インク収容空間２５内の圧力が少し低下する。そして、大気流路２４が閉止される直前に、挿入孔４３及び大気連通孔３１ａを介して外部の大気が大気導入空間２６へ吸い込まれる。そのため、抜かれるインク供給管１５に付随して大径孔４２へ流出したわずかな量のインクＩが、大気とともに大気導入空間２６内へ吸い込まれる。従って、そのインクＩが挿入孔４３付近に付着してしまうのを防止でき、作業者の手を汚したり、取り外したインクカートリッジ３を机上等に置いたときなどにインクＩが流れ出すのを防ぐことができる。
【００５２】
以上説明したインクカートリッジ３によれば、インク供給管１５の挿入動作及び引き抜き動作に連動して、１つの弁機構２２によりインク流路２３と大気流路２４の両方を開閉することができるため、部品数を減らして構造を簡略化でき、製造コストを低減できる。
また、インク供給管１５は、弁体４５及び筒状部材４４をコイルバネ４６の付勢力に抗して押し上げることができる程度の強度があればよいため、従来のインクカートリッジ（図３０、図３１参照）の栓部材１０３を貫通させるほどの強度は不要であり、インク供給管１５を比較的軟質の合成樹脂等の部材で構成することができ、部品コストの面で有利である。
【００５３】
次に、前記第１実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
弁体４５及び筒状部材４４を下方へ付勢する付勢部材としては、前記実施形態のコイルバネ４６の他、皿バネ等の他のバネ部材を用いることもできる。さらには、弾性を有する合成ゴム等で付勢部材を構成することもできる。
【００５４】
小径孔４１内における弁体４５の移動を案内する案内部としては、前記第１実施形態の案内部４７（図３参照）に限られず、例えば、図７に示すように、逆に小径孔４１の内面部５０が案内部として機能し、内面部５０に形成された溝部５１がインク流路２３の一部を構成するようにしてもよい。さらに、これら案内部４７や溝部５１を弁体４５の外周側に設けてもよい。
【００５５】
インク供給管１５を挿入孔４３からカートリッジ本体２０内に挿入し、又は抜出する場合は、固定されたインク供給管１５に対してインクカートリッジ３を移動させて挿入又は抜出する場合に限られず、固定されたインクカートリッジ３に対してインク供給管１５を移動させることで挿入又は抜出してもよい。
【００５６】
さらに、弁機構の構成を変更した第１実施形態の変更形態（変更形態Ａ〜Ｄ）について説明する。
【００５７】
（変更形態Ａ）
図８〜図１０に示すように、変更形態Ａにおけるインクカートリッジ３Ａの弁機構２２Ａは、カートリッジ本体２０に形成されインク流路２３Ａ（図１０参照）及び大気流路２４Ａ（図９、図１０参照）の一部を構成する弁収容孔４０と、この弁収容孔４０に上下方向に摺動自在に装着され、インク供給管１５Ａが挿通される貫通孔６０ａを有する筒状部材６０（第２開閉部）と、弁収容孔４０内において、筒状部材６０に対して当接及び離間可能に上下方向に移動自在に装着され、筒状部材６０に当接した状態で貫通孔６０ａを閉止する弁体６１（第１開閉部）と、弁体６１を下方に付勢するコイルバネ６２（付勢手段）を有する。筒状部材６０と弁体６１はインク供給管１５Ａの挿入方向に並んで配置されている。
【００５８】
弁収容孔４０は、前記実施形態と同様のものであり、筒部２８に形成された小径孔４１と、この小径孔４１の下端に連なり筒部３１内に形成された大径孔４２とを含む。弁収容孔４０の下端はこの弁収容孔４０内に下方からインク供給管１５Ａが挿入されるように、蓋部材２１に形成された挿入孔４３を介して外部へ開口している。
【００５９】
筒状部材６０は、大径孔４２に、筒部３１に形成された大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置（図８参照）と大気連通孔３１ａを開放する大気開放位置（図９、図１０参照）との間に亙って上下摺動自在に内嵌状に装着されている。筒状部材６０の上半部の中心部分にはインク供給管１５Ａが挿入される貫通孔６０ａが形成され、この貫通孔６０ａの下端には、インク供給管１５Ａを貫通孔６０ａにスムーズに挿入するための下方ほど径が拡大するテーパー面６０ｃが貫通孔６０ａに連なって形成されている。貫通孔６０ａにインク供給管１５Ａが挿入された状態では、筒状部材６０はインク供給管１５Ａの外周に密着する。さらに、筒状部材６０の下半部の内側にはコイルバネ６３が配設されており、このコイルバネ６３を下方から受ける環状のバネ受け部材６４が筒状部材６０に対して上下方向に相対移動可能に設けられている。
【００６０】
筒状部材６０の上端部及び下端部の外周部には、径方向外側へ環状に突出し大径孔４２の内壁に摺接する２つのシール部６０ｂが夫々一体的に設けられている。尚、これら２つのシール部６０ｂは、筒状部材６０が下方へ移動する場合に大径孔４２との間に生じる抵抗が、上方へ移動する場合の抵抗よりも大きくなるように、やや下方へ傾斜した状態で大径孔４２の内壁に接触している。そして、これらシール部６０ｂにより、筒状部材６０と大径孔４２とが隙間なく密着されるとともに、筒状部材６０が大気閉止位置（図８参照）にある状態において、大気連通孔３１ａを介して大気導入空間２６（図１参照）に外部から大気が流入するのが防止される。
【００６１】
弁体６１は、前記第１実施形態の弁体４５（図２〜図６参照）と略同様の構成を有する。即ち、弁体６１は、小径孔４１の内側面に形成された案内部４７に案内された状態で、小径孔４１に上下方向に移動可能に装着されている。そして、案内部４７の間の隙間は、インク流路２３Ａの一部を構成している。さらに、弁体６１の下端面には、インク供給管１５Ａの小径部１６Ａにより上方へ押圧される押圧面６１ａと、環状のシール部６１ｂが形成されている。
小径孔４１内において、弁体６１の上方にはコイルバネ６２が配設されており、このコイルバネ６２により弁体６１が下方へ付勢されている。尚、このコイルバネ６２の弾性力は、筒状部材６０内に配設されたコイルバネ６３の弾性力よりも弱くなっている。
【００６２】
図８〜図１０に示すように、インクジェットプリンタ側の装着部４から突出して設けられたインク供給管１５Ａは、先端側の小径部１６Ａと大径部１７Ａとを備えており、さらに、インク供給管１５Ａの外周部には、小径部１６Ａと大径部１７Ａとを連続的に接続する操作部６５が一体的に形成されている。小径部１６Ａの先端部は丸みを帯びた形状に形成され、さらに、この小径部１６Ａにはインク供給管１５Ａの内部と外部を連通させる複数のインク流入口６６が形成されている。操作部６５は、インク供給管１５Ａが貫通孔６０ａに挿入されたときに環状のバネ受け部材６４に当接可能な環状面に形成されている。
【００６３】
次に、インクカートリッジ３Ａの着脱時における弁機構２２Ａの開閉動作について説明する。
図８に示すように、インク供給管１５Ａがカートリッジ本体２０に挿入される前の状態においては、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１が下方に付勢されて筒状部材６０に当接し、弁体６１により筒状部材６０の貫通孔６０ａが閉止されている。さらに、筒状部材６０も弁体６１を介してコイルバネ６２の付勢力により下方へ付勢され且つ蓋部材２１により係止されており、筒状部材６０は、大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置にある。
【００６４】
インクカートリッジ３Ａをインクジェットプリンタに装着する際に、インク供給管１５Ａが挿入孔４３からカートリッジ本体２０内に挿入されると、図９に示すように、インク供給管１５Ａの小径部１６Ａが貫通孔６０ａ内に挿入されるとともに、環状面の操作部６５が環状のバネ受け部材６４の下面に当接する。このとき、インク供給管１５Ａの操作部６５から小径部１６Ａの上端までの距離は、バネ受け部材６４の下面から筒状部材６０までの距離よりも小さく設定されているから、インク供給管１５Ａの上端はまだ弁体６１に当接していない。また、筒状部材６０が上方へ移動する場合におけるシール部６０ｂと大径孔４２との間の抵抗は、下方へ移動する場合の抵抗よりも小さく、筒状部材６０が比較的スムーズに上方へ移動できるようになっている。さらに、バネ受け部材６４に受け止められているコイルバネ６３の弾性力は、弁体６１を下方へ付勢するコイルバネ６２の弾性力よりも強い。そのため、インク供給管１５Ａを挿入していくと、操作部６５がバネ受け部材６４及びコイルバネ６３を介して筒状部材６０を押し上げ、インク供給管１５Ａの挿入動作に連動して、筒状部材６０の上面が大径孔４２の上壁、即ち、隔壁部２７に当接するまで、筒状部材６０と弁体６１がコイルバネ６２の付勢力に抗して一体的に上方へ押し上げられる。その結果、筒状部材６０が、図８の大気閉止位置から図９の大気開放位置まで移動するため、大気連通孔３１ａが大径孔４２と連通する。そして、図９の点線の矢印で示されるように、挿入孔４３から大気連通孔３１ａ、大気導入空間２６に至る大気流路２４Ａが開放され、インク収容空間２５内に大気が導入される。
【００６５】
図９に示すように、筒状部材６０が大径孔４２の上壁に当接して筒状部材６０が大気開放位置にある状態で、さらに、インク供給管１５Ａが弁収容孔４０内に挿入されると、図１０に示すように、インク供給管１５Ａの操作部がコイルバネ６３を圧縮しつつインク供給管１５Ａが上方へ移動し、小径部１６Ａの先端が弁体６１の押圧面６１ａに当接して、弁体６１が押し上げられ、弁体６１が筒状部材６０から離間し、図１０の矢印で示されるように、インク導入孔２８ａから小径孔４１、弁体と小径孔４１の間の隙間から押圧面６１ａの下に至るインク流路２３Ａが開放される。このとき、貫通孔６０ａから上方へ突出した小径部１６Ａの複数のインク流入口６６が大径孔４２内と連通する。貫通孔６０ａがインク供給管１５Ａの外周に密着した状態でインク流路２３Ａがインク供給管１５Ａに連通するため、インク供給管１５Ａにインクが供給される際にインク供給管１５Ａの外面を伝ってインクが下方へ流れ出るのが防止される。
【００６６】
ところで、インクカートリッジ３Ａは、製造後、包装袋内で真空包装されており、カートリッジ本体２０内も減圧された状態となっている。そのため、このインクカートリッジ３Ａがインクジェットプリンタに装着されるときに、筒状部材６０により大気流路２４Ａが開放される前に、弁体６１によりインク流路２３Ａが開放されてしまうと、減圧状態のカートリッジ本体２０内にインク供給管１５Ａ内のインクが逆流してしまう。そして、インク供給管１５Ａに接続されたインクジェットヘッド２のノズルから外気が侵入し、インクジェットヘッド２からのインクの吐出が正常に行われなくなる虞がある。しかし、この変更形態Ａにおいては、インク供給管１５Ａがカートリッジ本体２０内に挿入されたときに、その挿入動作に連動して、筒状部材６０が上方へ移動して大気流路２４Ａが開放されてから、弁体６１も上方へ移動してインク流路２３Ａが開放されるため、インク供給管１５Ａからインクカートリッジ３Ａへインクが逆流してしまうことがない。
【００６７】
逆に、インクカートリッジ３Ａをインクジェットプリンタから取り外す際に、インク供給管１５Ａがカートリッジ本体２０から抜かれたときには、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１が下方へ付勢されて筒状部材６０に当接し、インク流路２３Ａも閉止される。さらに、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１と筒状部材６０とが一体的に下方へ移動し、大気流路２４Ａが閉止される。
【００６８】
（変更形態Ｂ）
この変更形態Ｂにおいては、前述の変更形態Ａと筒状部材の形状が異なる。図１１〜図１３に示すように、弁機構２２Ｂの筒状部材７０は、大径孔４２に上下摺動自在に内嵌状に装着されている。筒状部材７０にはインク供給管１５Ｂが挿入される貫通孔７０ａが形成されている。そして、この貫通孔７０ａにインク供給管１５Ｂが挿入された状態では、筒状部材７０はインク供給管１５Ｂの外周に密着する。さらに、筒状部材７０の外周部には、前記変更形態Ａと同様に２つのシール部７０ｂが設けられている。
【００６９】
図１１〜図１３に示すように、インクジェットプリンタ側の装着部４に突出して設けられたインク供給管１５Ｂの先端部は丸みを帯びた形状に形成され、この先端部には、インク供給管１５Ｂの内部と外部を連通させる複数のインク流入口７１が形成されている。ところで、このインク供給管１５Ｂには、筒状の操作部７２がインク供給管１５Ｂに対して上下方向に相対移動可能に外嵌されている。そして、この操作部７２は、装着部４の底部のバネ収容室７３に収容されたコイルバネ７４により上方へ付勢されている。ここで、コイルバネ７４の弾性力は、弁体６１を下方に付勢するコイルバネ６２の弾性力よりも強くなっている。インクカートリッジ３Ｂが装着部４に装着される前の、操作部７２がコイルバネ７４により上方へ押し出された状態では、操作部７２の上端からインク供給管１５Ｂの上端までの距離は、筒状部材７０の下面から上面までの距離よりも小さく設定されている。尚、この状態では、インク供給管１５Ｂの上端は、操作部７２の上端から突出していなくてもよい。
【００７０】
インクカートリッジ３Ｂの着脱時における弁機構２２Ｂの動作について説明する。
図１１に示すように、インク供給管１５Ｂがカートリッジ本体２０に挿入される前の状態においては、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１が下方に付勢されて、弁体６１が筒状部材７０に当接し、弁体６１により筒状部材７０の貫通孔７０ａが閉止されている。さらに、筒状部材７０も弁体６１を介してコイルバネ７２の付勢力により下方へ付勢され且つ蓋部材２１により係止されており、筒状部材７０は、大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置にある。
【００７１】
図１２に示すように、インク供給管１５Ｂがカートリッジ本体２０内に挿入されると、操作部７２の上端が筒状部材７０の下面に当接するが、インク供給管１５Ｂの上端はまだ弁体６１に当接していない。ここで、操作部７２を上方へ付勢するコイルバネ７４の弾性力は、弁体６１を下方へ付勢するコイルバネ６２の弾性力よりも強いため、筒状部材７０の上面が大径孔４２の上壁に当接するまで、筒状部材７０及び弁体６１がコイルバネ６２の付勢力に抗して操作部７２により押し上げられる。その結果、筒状部材７０が、図１１の大気閉止位置から図１２の大気開放位置まで移動するため、大気連通孔３１ａが大径孔４２と連通する。そして、図１２の点線の矢印で示されるように、挿入孔４３から大気連通孔３１ａ、大気導入空間２６に至る大気流路２４Ｂが開放され、インク収容空間２５内に大気が導入される。
【００７２】
図１２に示すように、筒状部材７０が大気開放位置まで移動して筒状部材７０の上面が大径孔４２の上壁に当接した状態で、さらに、インク供給管１５Ｂが弁収容孔４０内に挿入されたときには、図１３に示すように、操作部７２及び筒状部材７０の移動が規制されるため、コイルバネ６２，７４の付勢力に抗して、インク供給管１５Ｂだけがさらに弁収容孔４０内に挿入される。そして、インク供給管１５Ｂの先端が弁体６１の押圧面６１ａに当接して、弁体６１が押し上げられ、弁体６１が筒状部材７０から離間し、図１３の矢印で示されるように、インク導入孔２８ａから小径孔４１、弁体６１と小径孔４１の間の隙間、小径孔４１から押圧面６１ａの下に至るインク流路２３Ｂが開放される。このとき、貫通孔７０ａから上方へ突出したインク供給管１５Ｂの先端部の複数のインク流入口７１が小径孔４１内と連通する。
【００７３】
尚、インクカートリッジ３Ｂが取り外されるときの弁機構２２Ｂの動作は変更形態Ａと略同様である。即ち、まず、弁体６１が筒状部材７０に当接してインク流路２３Ｂが閉止される。さらに、弁体６１と筒状部材７０とが一体的に下方へ移動し、大気流路２４Ｂが閉止される。
【００７４】
（変更形態Ｃ）
この変更形態Ｃにおいては、前述の変更形態Ａ，Ｂと筒状部材の形状が異なる。弁機構２２Ｃの筒状部材８０は、大径孔４２に上下摺動自在に内嵌状に装着されている。筒状部材８０にはインク供給管１５Ｃが挿入される貫通孔８０ａが形成されている。貫通孔８０ａの上端部には、上方ほど径が縮小するテーパー孔部８０ｃが形成されている。そして、貫通孔８０ａにインク供給管１５Ｃが挿入されたときに、そのテーパー孔部８０ｃがインク供給管１５ｃの外周に密着する。また、インク供給管１５Ｃとテーパー孔部８０ｃとの間に作用する抵抗（摩擦力）が、弁体６１を下方へ付勢するコイルバネ６２の弾性力よりも強くなるように、テーパー孔部８０ｃのテーパー角が設定されている。さらに、筒状部材８０の外周部には、前記変更形態Ａと同様に２つのシール部８０ｂが設けられている。
【００７５】
また、図１４〜図１６に示すように、インクジェットプリンタ側の装着部４に設けられたインク供給管１５Ｃの先端部は丸みを帯びた形状に形成され、この先端部には、インク供給管１５Ｃの内部と外部を連通させる複数のインク流入口８１が形成されている  後述するように、テーパー孔部８０ｃとの間に作用する摩擦により筒状部材８０を押し上げるインク供給管１５Ｃの外周部分は、筒状部材８０の操作部を兼ねる。
【００７６】
インクカートリッジ３Ｃの着脱時における弁機構２２Ｃの開閉動作について説明する。
図１４に示すように、インク供給管１５Ｃがカートリッジ本体２０に挿入される前の状態においては、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１が下方に付勢されて、弁体６１が筒状部材８０に当接し、弁体６１により筒状部材８０の貫通孔８０ａが閉止されている。さらに、筒状部材８０も弁体６１を介してコイルバネ６２の付勢力により下方へ付勢され且つ蓋部材２１により係止されており、筒状部材８０は、大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置にある。
【００７７】
図１５に示すように、インク供給管１５Ｃがカートリッジ本体２０内に挿入されると、インク供給管１５Ｃの先端部が筒状部材８０の貫通孔８０ａに挿入され、さらに、テーパー孔部８０ｃに接触する。ここで、インク供給管１５Ｃとテーパー孔部８０ｃとの間に作用する抵抗（摩擦力）が、弁体６１を下方へ付勢するコイルバネ６２の弾性力よりも強くなっているため、筒状部材８０が大径孔４２の上壁に当接するまで、筒状部材８０及び弁体６１がコイルバネ６２の付勢力に抗して押し上げられる。その結果、筒状部材８０が、図１４の大気閉止位置から図１５の大気開放位置まで移動するため、大気連通孔３１ａが大径孔４２と連通する。そして、図１５の点線の矢印で示されるように、挿入孔４３から大気連通孔３１ａ、大気導入空間２６に至る大気流路２４Ｃが開放され、インク収容空間２５内に大気が導入される。尚、このとき、インク供給管１５Ｃの先端部は、貫通孔８０ａから筒状部材８０の上面よりも上に露出していてもよいが、弁体６１の押圧面６１ａには当接しないように、テーパー孔部８０ｃとインク供給管１５Ｃとの間にはある程度の摩擦抵抗が設定されている。
【００７８】
図１５に示すように、筒状部材８０が大気開放位置まで移動して筒状部材８０が大径孔４２の上壁に当接した状態で、さらに、インク供給管１５Ｃが弁収容孔４０内に挿入されると、インク供給管１５Ｃの先端部がテーパー孔部８０ｃとの抵抗に抗して、筒状部材８０から上方へ突出する。すると、インク供給管１５Ｃの先端部が弁体６１の押圧面６１ａに当接して、弁体６１が押し上げられ、弁体６１が筒状部材８０から離間し、図１６の矢印で示されるように、インク導入孔２８ａから小径孔４１、弁体６１と小径孔４１の間の隙間、小径孔４１を経て押圧面６１ａの下に至るインク流路２３Ｃが開放される。このとき、インク供給管１５Ｃの先端部に形成された複数のインク流入口８１が小径孔４１内と連通する。
【００７９】
尚、インクカートリッジ３Ｃが取り外されるときの弁機構２２Ｃの動作は変更形態Ａ，Ｂと略同様である。即ち、まず、弁体６１が筒状部材８０に当接してインク流路２３Ｃが閉止される。さらに、弁体６１と筒状部材８０とが一体的に下方へ移動し、大気流路２４Ｃが閉止される。
【００８０】
（変更形態Ｄ）
この変更形態Ｄにおいては、前述の変更形態Ａ〜Ｃと筒状部材の形状が異なる。図１７、図１８に示すように、弁機構２２Ｄの筒状部材９０は、大径孔４２に上下摺動自在に内嵌状に装着されている。筒状部材９０にはインク供給管１５Ｄが挿入される貫通孔９０ａが形成されている。そして、貫通孔９０ａにインク供給管１５Ｄが挿入された状態では、筒状部材９０はインク供給管１５Ｄの外周に密着する。また、筒状部材９０の外周部には、前記変更形態Ａと同様に２つのシール部９０ｂが設けられている。さらに、貫通孔９０ａ内にインク供給管１５Ｄが挿入されていない状態では、貫通孔９０ａの上端部に貫通孔９０ａを塞ぐ封止膜９０ｃが形成されている。
【００８１】
また、図１７、図１８に示すように、インクジェットプリンタ側の装着部４から突出して設けられたインク供給管１５Ｄの先端部は尖鋭な形状に形成され、この先端部には、インク供給管１５Ｄの内部と外部を連通させる複数のインク流入口９１が形成されている。後述するように、筒状部材９０を押し上げるために、封止膜９０に当接するインク供給管１５Ｄの先端部、貫通孔９０との間に摩擦力を発生させるインク供給管１５Ｄの外周部分は、筒状部材９０のための操作部を兼ねる。
【００８２】
インクカートリッジ３Ｄの着脱時における弁機構２２Ｄの開閉動作について説明する。
インク供給管１５Ｄがカートリッジ本体２０に挿入される前の状態においては、コイルバネ６２の付勢力により弁体６１が下方に付勢されて、弁体６１が筒状部材９０に当接している。また、筒状部材９０の貫通孔９０ａは封止膜９０ｃにより封止されており、インク流路２３Ｄが閉止された状態である。さらに、筒状部材９０も弁体６１を介してコイルバネ６２の付勢力により下方へ付勢され且つ蓋部材２１により係止されており、筒状部材９０は、大気連通孔３１ａを閉止する大気閉止位置にある。
【００８３】
図１７に示すように、インク供給管１５Ｄがカートリッジ本体２０内に挿入されると、インク供給管１５Ｄの先端部が筒状部材９０の貫通孔９０ａに挿入される。このとき、インク供給管１５Ｄの先端部が封止膜９０ａに当接し、さらに、筒状部材９０とインク供給管１５Ｄとの間の抵抗（摩擦力）と、封止膜９０ｃがインク供給管１５Ｄによって突き破られる力との和は、弁体６１を下方へ付勢するコイルバネ６２の付勢力よりも強くなっている。そのため、筒状部材９０が大径孔４２の上壁に当接するまで、筒状部材９０及び弁体６１がコイルバネ６２の付勢力に抗して押し上げられる。その結果、筒状部材８０が、図１７の大気開放位置まで移動し、大気連通孔３１ａが大径孔４２と連通する。このようにして、図１８の点線の矢印で示されるように、挿入孔４３から大気連通孔３１ａ、大気導入空間２６に至る大気流路２４Ｄが開放され、インク収容空間２５内に大気が導入される。
【００８４】
上記のように、筒状部材９０が大気開放位置まで移動した状態で、さらに、インク供給管１５Ｄが弁収容孔４０内に挿入されると、図１８に示すように、尖鋭な形状のインク供給管１５Ｄの先端部が封止膜９０ｃを突き破り、先端部が筒状部材９０から上方へ突出する。すると、インク供給管１５Ｄの先端が弁体６１の押圧面６１ａに当接して、弁体６１が押し上げられ、弁体６１が筒状部材９０から離間し、図１８の矢印で示されるように、インク導入孔２８ａから小径孔４１、弁体６１と小径孔４１の間の隙間、小径孔４１を経て押圧面６１ａの下に至るインク流路２３Ｄが開放される。このとき、インク供給管１５Ｄの先端部に形成された複数のインク流入口９１が小径孔４１内と連通する。
【００８５】
尚、インクカートリッジ３Ｄが取り外されるときの弁機構２２Ｄの動作は変更形態Ａ〜Ｃと略同様である。即ち、まず、弁体６１が筒状部材９０に当接してインク流路２３Ｄが閉止される。さらに、弁体６１と筒状部材９０とが一体的に下方へ移動し、大気流路２４Ｄが閉止される。
【００８６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１９に示すように、第２実施形態のインクカートリッジ２００は、前記第１実施形態と同様に、インクＩを貯留するインク収容空間２１０を有するカートリッジ本体２０１と、このカートリッジ本体２０１の下端を覆う蓋部材２０２と、インクジェットヘッド２にインクを供給するインク流路２４０（図２２における実線の矢印）と、インク収容空間２１０に大気を導入する大気流路２４１（図２１、図２２における点線の矢印）の両方を開閉可能な弁機構２０３とを備えている。そして、前記実施形態と同様に、インク供給管２３０が装着部４に突出して設けられている。
【００８７】
カートリッジ本体２０１には、インクＩが収容される略密閉状のインク収容空間２１０と外部から大気が導入される大気導入空間２１１とを上下に隔てる隔壁部２１２が形成されている。この隔壁部２１２には、インク収容空間２１０側へ延び、互いに長さの異なる２つの筒部２１３，２１４が一体形成されている。短い方の筒部２１３には、後述の弁収容孔２１７の上半部２１７ａが形成され、筒部２１３の上壁部には、インク収容空間２１０内のインクＩを弁収容孔２１７内に導入するインク導入孔２１３ａが形成されている。一方、長い方の筒部２１４は、カートリッジ本体２０１の天板付近まで延びており、この筒部２１４により、大気導入空間２１１内の大気がインク収容空間２１０の上部へ導かれる。
【００８８】
蓋部材２０２は、カートリッジ本体２０１の下端部に溶着等により固着されており、この蓋部材２０２と隔壁部２１２とにより大気導入空間２１１が形成されている。さらに、この蓋部材２０２には、筒部２１３と対応する位置において、大気導入空間２１１側へ延びる筒部２１５が形成されている。この筒部２１５は、弁収容孔２１７の下半部２１７ｂが形成されている。この筒部２１５の側部には、弁収容孔２１７（２１７ｂ）と大気導入空間２１１とを連通する大気連通孔２１５ａが形成されている。また、蓋部材２０２には、弁収容孔２１７の下半部２１７ｂと連通する挿入孔２１６が形成されている。
【００８９】
弁機構２０３は、インク流路２４０及び大気流路２４１の一部を構成する弁収容孔２１７（２１７ａ、２１７ｂ）と、合成ゴム等で形成され弾力性を有する弁部材２２０と、合成樹脂等で形成され弁部材２２０内に収容された弁体２２１（第１開閉部）とを備えている。弁部材２２０は、インク供給管２３０が挿入される貫通孔２２２ａを有する弁座部２２２と、この弁座部２２２の上側に配置された付勢部２２３（付勢手段）と、弁座部２２２の下側に配置された大気流路開閉部２２４（第２開閉部）を有し、これら弁座部２２２、付勢部２２３、及び大気流路開閉部２２４（第２開閉部）は一体的に構成されている。弁部材２２０は、その外周部において、隔壁部２１２と筒部２１５との間に挟持されて固定されている。
【００９０】
弁座部２２２は略水平板状に形成されており、その弁座部２２２の中央部にインク供給管２３０が挿入される貫通孔２２２ａが形成されている。付勢部２２３は、弁座部２２２の外周側部分から立ち上がった円筒形状の側壁部２２３ａと、この側壁部２２３ａの上端から径方向内側に一体的に張り出した張出部２２３ｂとを有する。張出部２２３ｂの下面は付勢部２２３の内側に収容された弁体２２１に当接しており、側壁部２２３ａ及び張出部２２３ｂの弾性力により弁体２２１が下方に付勢されている。さらに、張出部２２３ｂの内側にはインク流路２４０の一部を構成する開口２２３ｃが形成されている。
【００９１】
大気流路開閉部２２４は、弁座部２２２の貫通孔２２２ａに連なって下方へ突出し、且つ、下方ほど径が拡大する筒状に形成されている。図２０に示すように、インク供給管２３０が貫通孔２２２ａに挿入されていない状態では、大気流路開閉部２２４の下端は蓋部材２０２に当接して、大気連通孔２１５ａと挿入孔２１６との間、即ち、大気流路２４１を閉止している。一方、図２１、図２２に示すように、インク供給管２３０が貫通孔２２２ａに挿入された状態では、大気流路開閉部２２４の下端部が蓋部材２０２から離間する方向に弾性変形して大気流路２４１を開放するようになっている。
【００９２】
弁体２２１は、弁座部２２２に当接する基部２２１ａと、この基部２２１ａの外周側部分から上側に延びる短筒状の弁側壁部２２１ｂとを有する。基部２２１ａの下面（弁座部２２２と対向する端面）には、インク供給管２３０の先端により上方（インク流路を開放する方向）に押圧される押圧面２２１ｃと、弁座部２２２側に突出する環状突起２２１ｄとが形成されている。そして、付勢部２２３により弁体２２１が弁座部２２２側に付勢され、環状突起２２１ｄが弁座部２２２の上面に密着している状態では、弁座部２２２の貫通孔２２２ａが弁体２２１により閉塞されて、インク流路２４０が閉止されている。さらに、基部２２１ａの、環状突起２２１ｄよりも外周側で且つ弁側壁部２２１ｂよりも内周側の部分には、弁体２２１の上側の空間と下側の空間とを連通させる連通孔２２１ｅが形成されている。
【００９３】
そして、図２３に示すように、インクカートリッジ２００の装着時にインク供給管２３０が貫通孔２２２ａ内に貫通したときには、インク供給管２３０の先端により付勢部２２３の付勢力に抗して弁体２２１が押し上げられ、弁体２２１が付勢部２２３を変形させながら上方へ移動して、弁体２２１の環状突起２２１ｄが弁座部２２２から離隔して、インク流路２４０が開放される。
【００９４】
ところで、インクジェットプリンタのインク供給管２３０は、先端側の小径部２３１と大径部２３２とを備えており、さらに、インク供給管２３０の外周部には、小径部２３１と大径部２３２とを連続的に接続するテーパー部２３３（操作部）が一体的に設けられている。小径部２３１の先端にはインク供給管２３０の内部流路と外部を連通させるインク流入口２３１ａが形成されている。
【００９５】
次に、インクカートリッジ２００の着脱時における弁機構２０３の開閉動作について説明する。
まず、図２０に示すように、インクカートリッジ２００がインクジェットプリンタに装着される前の状態においては、付勢部２２３の付勢力により弁体２２１が下方に付勢されて弁体２２１が弁座部２２２の上面に当接して環状突起２２１ｄが弁座部２２２に密着しており、弁体２２１により貫通孔２２２ａが閉塞されてインク流路２４０が閉止されている。さらに、大気流路開閉部２２４の下端が蓋部材２０２に当接しており、この大気流路開閉部２２４により大気流路２４１も閉止されている。
【００９６】
この状態から、インク供給管２３０が挿入孔２１６からカートリッジ本体２０１内へ挿入されると、まず、図２１に示すように、インク供給管２３０の小径部２３１が貫通孔２２２ａに挿入されるとともに、テーパー部２３３が大気流路開閉部２２４の根元の部分に当接する。そして、インク供給管２３０の挿入動作に伴って、テーパー部２３３により大気流路開閉部２２４が押し上げられ、大気流路開閉部２２４の下端が蓋部材２０２から離間するため、挿入孔２１６から大気連通孔２１５ａ、大気導入空間２１１に至る大気流路２４１が開放される。
【００９７】
さらに、インク供給管２３０が挿入されていくと、図２２に示すように、インク供給管２３０の先端が弁体２２１の基部２２１ａに形成された押圧面２２１ｃに当接して弁体２２１を押し上げる。このとき、弁体２２１の弁側壁部２２１ｂが付勢部２２３の張出部２２３ｂを上方へ押し上げて、張出部２２３ｂと側壁部２２３ａが弾性変形するため、弁体２２１が付勢部２２３の付勢力に抗して上方へ移動することになる。すると、弁体２２１が弁座部２２２の上面から離隔して貫通孔２２２ａが開放され、さらに、インク供給管２３０の先端部が貫通孔２２２ａから上方へ突出する。従って、インク導入孔２１３ａから弁収容孔２１７ａ、開口２２３ｃ、連通孔２２１ｅ、貫通孔２２１ａに至るインク流路２４０が開放されて、インク流路２４０がインク供給管２３０と連通し、インクＩがインク供給管２３０に供給される。尚、このとき、インク供給管２３０の小径部２３１及びテーパー部２３３の外周部には弁座部２２２が密着しており、インク流路２４０を流れるインクＩがインク供給管２３０と弁座部２２２との間から漏れないようになっている。
【００９８】
逆に、インクカートリッジ２００をインクジェットプリンタから取り外す際に、インク供給管２３０がカートリッジ本体２０１から抜かれたときには、付勢部２２３の付勢力により弁体２２１が下方へ付勢されて弁座部２２２に当接し、貫通孔２２２ａが閉止されてインク流路２４０が閉止される。さらに、大気流路開閉部２２４が己の弾性により、その下端が蓋部材２０２に当接するため、大気流路２４１も閉止される。
【００９９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図２３に示すように、第３実施形態のインクカートリッジ３００は、インクを貯留するインク収容空間３１０を有するカートリッジ本体３０１と、このカートリッジ本体３０１の上方を覆う蓋部材３０２と、カートリッジ本体３０１の下端部に設けられたキャップ３０３と、インクジェットヘッド２にインクを供給するインク流路３４０（図２６における実線の矢印）と、インク収容空間３１０に大気を導入する大気流路３４１（図２６における点線の矢印）の両方を開閉可能な弁機構３０４とを備えている。カートリッジ本体３０１、蓋部材３０２及びキャップ３０３は、夫々合成樹脂で形成されている。
【０１００】
カートリッジ本体３０１内の図２３における右側部分には上下に延びる壁部３１２が形成されており、この壁部３１２により、カートリッジ本体３０１の内部空間が右側の大気導入空間３１１と左側のインク収容空間３１０とに仕切られている。大気導入空間３１１は、蓋部材３０２に形成された大気導入口３０２ａを介して外部と連通している。インク収容空間３１０内には、カートリッジ本体３０１の底壁部３１３から上方へ突出する筒部３１４と、この筒部３１４の上端からさらに上方へ延びる筒部３１５が設けられている。筒部３１５の先端部はインク収容空間３１０のインク液面よりも上方へ突出している。
【０１０１】
蓋部材３０２は、カートリッジ本体３０１の上端部に超音波溶着等により固着されている。この蓋部材３０２には、上方へ突出するツマミ部３０２ｂが形成されている。さらに、蓋部材３０２には、大気導入空間３１１に大気を導入する為の大気導入口３０２ａが形成されており、この大気導入口３０２ａには、液体は透過させず気体（大気）のみを透過させる気体透過膜３１６が設けられている。
【０１０２】
キャップ３０３は、カートリッジ本体３０１の下端部を覆う状態でカートリッジ本体３０１に超音波溶着等により固着されている。このキャップ３０３には、カートリッジ本体３０１の弁収容孔３２０に連なり、インク供給管３３０が挿入される挿入孔３１７が形成されている。この挿入孔３１７の孔径は、弁収容孔３２０の下端における径よりも小さくなっている。
【０１０３】
図２４〜図２７に示すように、弁機構３０４は、インク流路３４０及び大気流路３４１の一部を構成する弁収容孔３２０と、この弁収容孔３２０に摺動自在に装着された弁部材３２１とを備えている。弁収容孔３２０は筒部３１４及び底壁部３１３に形成され、この弁収容孔３２０は、ストレート孔部３２０ａと、このストレート孔部３２０ａの下端に連なり、下方ほど径が拡大するテーパー孔部３２０ｂを有する。弁収容孔３２０は、筒部３１４の側壁部に形成された連通孔３１４ａ（第１連通孔）を介してインク収容空間３１０の下部と連通している。また、弁収容孔３２０は、筒部３１４の上壁部に形成された連通孔３１４ｂ（第３連通孔）及び筒部３１５を介してインク収容空間３１０の上部と連通している。さらに、弁収容孔３２０は、壁部３１２に形成された連通孔３１２ａ（第５連通孔）を介して大気導入空間３１１と連通している。
【０１０４】
弁部材３２１は合成ゴム等の弾性変形可能な材料により両端が開口した略筒状に形成されている。この弁部材３２１の下端部は、下方ほど径が拡大するテーパー状に形成されている。また、弁部材３２１の上端部、下端部及び途中部の外周部には、外側へ環状に突出して弁収容孔３２０の内面に夫々密着する、第１シール部３２１ａ、第２シール部３２１ｂ、第３シール部３２１ｃ及び第４シール部３２１ｄが形成されている。さらに、第２シール部３２１ｂと第３シール部３２１ｃの間の部分の内側には、インク供給管３３０の先端が当接する水平な当接部３２２が形成されている。また、テーパー状に形成された弁部材３２１の下端部の内側には、インク供給管３３０の先端部に形成されたフランジ部３３０ａと係合可能な係合部３２３が内側へリブ状に突出するように形成されている。この係合部３２３を含む弁部材３２１の下端部は、径縮小方向に弾性変形可能に構成されている。尚、係合部３２３は、環状突起状に形成されていてもよいし、あるいは、弁部材３２１の内面の周方向等間隔位置に離散的に複数の係合部３２３が形成されていてもよい。
【０１０５】
また、第３シール部３２１ｃと第４シール部３２１ｄとの間の部分には、弁収容孔３２０と弁部材３２１の内部空間３２６とを連通させる連通孔３２４（第２連通孔）が形成されている。さらに、第２シール部３２１ｂと第３シール部３２１ｃとの間の部分であって当接部３２２よりも上側の部分には、弁部材３２１の内部空間３２７と弁収容孔３２０とを連通させる連通孔３２４（第４連通孔）が形成されている。そして、連通孔３２４（第２連通孔）と連通する内部空間３２６と連通孔３２５（第４連通孔）と連通する内部空間３２７は、当接部３２２（仕切壁）により上下に仕切られている。
【０１０６】
さらに、図２４、図２５に示すように、弁部材３２１の外周部には、第１シール部３２１ａから第３シール部３２１ｃに亙って上下方向に延びる２本のリブ３２８が、弁部材３２１の中心軸に関して対称な位置に形成されている。これら２本のリブ３２８により、弁部材３２１と弁収容孔３２０との間の空間であって、連通孔３１４ａに連通してインクが流れ込む空間３５０と、連通孔３１２ａに連通して大気が流れ込む空間３５１とが仕切られている。さらに、これら２本のリブ３２８は、弁収容孔３２０の内面に形成された２本の縦溝３５２に夫々係合しており、弁部材３２１が弁収容孔３２０内を移動する際に弁部材３２１が弁収容孔３２０内で回転しないようになっている。
【０１０７】
図２４に示すように、インク供給管３３０は合成樹脂で形成されており、前記実施形態と同様に装着部４に突出して設けられている。このインク供給管３３０の先端部にはフランジ部３３０ａが形成され、さらに、フランジ部３３０ａの近傍には、インク供給管３３０の内部流路と外部とを連通させるインク流入口３３０ｂが形成されている。尚、フランジ部３３０ａは、後述するように、弁部材３２１を摺動操作する操作部を構成する。
【０１０８】
次に、インクカートリッジ３００の着脱時における弁機構３０４の開閉動作について説明する。
まず、図２４に示すように、インクカートリッジ３００がインクジェットプリンタに装着される前の状態においては、弁部材３２１は、弁収容孔３２０内のうち挿入孔３１７寄りに位置し、弁部材３２１の下端部が弁収容孔３２０のテーパー孔部３２０ｂの内部に配置され拡径している。また、第２シール部３２１ｂと第３シール部３２１ｃとの間に、インク収容空間３１０と連通した連通孔３１４ａが配置され、インク流路３４０が閉止されている。さらに、第１シール部３２１ａと第２シール部３２１ｂとの間に、大気導入空間３１１と連通した連通孔３１２ａが配置され、筒部３１５内の空間すなわち大気流路３４１も連通孔３１２ａに対して閉止されている。このとき、第２シール部３２１ｂと第３シール部３２１ｃとの間に、インク収容空間３１０側の連通孔３１４ａと大気導入側の連通孔３２５の両方が位置することになるが、その両孔間を遮断する２本のリブ３２８によってインクが連通孔３２５へ流れ込むことが阻止される。
【０１０９】
この状態から、インク供給管３３０が挿入孔３１７からカートリッジ本体３０１内へ挿入されると、図２６に示すように、弁部材３２１の下端部が拡径しているため、インク供給管３３０のフランジ部３３０ａが弁部材３２１の係合部３２３に干渉することなく内部空間３２６内に挿入される。そして、インク供給管３３０のフランジ部３３０ａの上面が弁部材３２１の当接部３２２の下面に当接し、インク供給管３３０により弁部材３２１が筒部３１４の上壁部に当接するまで押し上げられる。このとき、テーパー状の弁部材３２１の下端部は、テーパー孔部３２０ｂに沿って徐々に径縮小方向に弾性変形し、弁部材３２１の下端部に形成された第４シール部３２１ｄがストレート孔部３２０ａに密着する。また、係合部３１７がインク供給管３３０の外周に密着し、下方の内部空間３２６が外部に対してシールされ、インク流入口３３０ｂと連通される。
【０１１０】
そして、第３シール部３２１ｃ及び第４シール部３２１ｄとの間に、インク収容空間３１０と連通した連通孔３１４ａが配置され、弁部材３２１の連通孔３２４と筒部３１４の連通孔３１４ａとが連通する。即ち、インク収容空間３１０から、連通孔３１４ａ、弁収容孔３２０及び連通孔３２４を経て弁部材３２１の内部空間３２６に至るインク流路３４０が開放され、インク流路３４０がインク流入口３３０ｂを介してインク供給管３３０に連通する。同時に、第２シール部３２１ｂ及び第３シール部３２１ｃとの間に大気導入空間３１１と連通した連通孔３１２ａが配置され、弁部材３２１の連通孔３２５と壁部３１２の連通孔３１２ａが連通する。即ち、筒部３１５から弁部材３２１の上方の内部空間３２７、連通孔３２５、弁部材３２１外周の弁収容孔３２０を経て連通孔３１２ａに至る大気流路３４１も外部へ開放する。従って、大気が大気導入空間３１１からインク収容空間３１０の上部に導入されるとともに、インク収容空間３１０のインクＩがインク供給管３３０に供給される。ここで、図２６に示すように、連通孔３１４ａに連通してインクが流れ込む内部空間３２６と、連通孔３１２ａに連通して大気が流れ込む内部空間３２７とが、当接部３２２がなす仕切壁により仕切られているため、内部空間３２７にインクが流れ込むことがない。
【０１１１】
逆に、インクカートリッジ３００をインクジェットプリンタから取り外す際に、インク供給管３３０がカートリッジ本体３０１から抜かれるときには、図２７に示すように、インク供給管３３０のフランジ部３３０ａが弁部材３２１の下端部に形成された係合部３２３に係合、即ち、当接する。従って、弁部材３２１がインク供給管３３０と一体的に下方へ移動するが、係合部３２３が、テーパー孔部３２０ｂに沿って移動するにつれ、径拡大方向に徐々に弾性変形して元に戻るため、係合部３２３とフランジ部３３０ａとの係合状態が解除され、弁部材３２１は蓋部材３０２により係止されて、インク供給管３３０のみがカートリッジ本体３０１の外へ引き抜かれる。
【０１１２】
次に、第３実施形態の変更形態について説明する。この変更形態のインクカートリッジは、前記第３実施形態と弁部材の形状が異なる。尚、以下の説明において、前記第３実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【０１１３】
図２８に示すように、インクカートリッジ３００Ｅは、前記第３実施形態と同様に、カートリッジ本体３０１と、蓋部材３０２と、キャップ３０３と、カートリッジ本体３０１内に設けられた弁機構３０４Ｅとを備えている。
弁機構３０４Ｅは、カートリッジ本体３０１内に形成された弁収容孔３２０と、この弁収容孔３２０に上下摺動自在に装着された弁部材３２１Ｅとを有する。弁収容孔３２０は、ストレート孔部３２０ａと、このストレート孔部３２０ａの下端に連なり、下方ほど径が拡大するテーパー孔部３２０ｂを有する。
【０１１４】
弁収容孔３２０内に収容された弁部材３２１Ｅは略筒状の形状を有する。但し、この弁部材３２１Ｅは、前記第３実施形態の弁部材３２１Ｅと異なり、その下端部がテーパー状に形成されていない。そして、前記第３実施形態と同様に、この弁部材３２１Ｅの外周部には、第１シール部３２１ａ、第２シール部３２１ｂ、第３シール部３２１ｃ及び第４シール部３２１ｄが形成され、弁部材３２１Ｅの内部には、インク供給管３３０Ｅのフランジ部３６０が当接する当接部３２２が形成されている。
【０１１５】
さらに、弁部材３２１Ｅの下端部の内側には、内側へ突出する係合部３２３Ｅが形成されている。この係合部３２３Ｅを含む下端部は、弁部材３２１Ｅ内にインク供給管３３０Ｅが挿入されるとき、及び、弁部材３２１Ｅからインク供給管３３０Ｅが抜き出されるときに、インク供給管３３０Ｅのフランジ部３６０により押しひろげられて径拡大方向に少し弾性変形することができるようになっている。ここで、図２９に示すように、フランジ部３６０の弁部材３２１Ｅ内への挿入動作、及び、弁部材３２１Ｅからの抜き出し動作をスムーズに行うことができるように、係合部３２３Ｅの内側部分の上下両側にテーパー部３２３ａ，３２３ｂが形成され、さらに、インク供給管３３０Ｅのフランジ部３６０の外側部分の上下両側にも、テーパー部３６０ａ，３６０ｂが形成されていることが好ましい。尚、係合部３２３Ｅとフランジ部３６０の何れか一方だけにこれらテーパー部３２３ａ，３２３ｂ，３６０ａ，３６０ｂが設けられていてもよい。
【０１１６】
このインクカートリッジ３００Ｅのカートリッジ本体３０１内にインク供給管３３０Ｅが挿入されたときには、インク供給管３３０Ｅのフランジ部３６０により係合部３２３Ｅが押しひろげられて、係合部３２３Ｅが径拡大方向に弾性変形し、フランジ部３６０が弁部材３２１Ｅの内部空間に挿入される。そして、前記第３実施形態と同様に、フランジ部３６０が当接部３２２に当接して弁部材３２１Ｅが押し上げられ、インク流路及び大気流路が開放される。
【０１１７】
一方、カートリッジ本体３０１からインク供給管３３０Ｅが抜かれるときには、フランジ部３６０が係合部３２３Ｅと係合して、インク供給管３３０Ｅと弁部材３２１Ｅとが一体的に下方へ移動し、インク流路及び大気流路が閉止される。そして、弁部材３２１Ｅの下端がキャップ３０３に当接したときには、フランジ部３６０により係合部３２３Ｅが押しひろげられて、係合部３２３Ｅが径拡大方向に弾性変形し、フランジ部３６０が弁部材３２１Ｅから抜き出される。
【０１１８】
尚、この変更形態では、弁収容孔３２０のテーパー孔部３２０ｂにおいて係合部３２３が径拡大方向に弾性変形できるようになっているが、必ずしも弁収容孔をテーパー形状にする必要はなく、少なくとも弁収容孔の下端部の内径が部分的に大きくなっていればよい。
【０１１９】
このように、前記第３実施形態及びその変更形態においては、弁部材３２１，３２１Ｅの摺動方向における連通孔３１４ａ，３１２ａ、第１〜第４シール部３２１ａ〜３２１ｄの位置関係を適宜設定することで、インクカートリッジをインクジェットプリンタに装着するときに、大気流路をインク流路よりも先に開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクカートリッジ及びインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクカートリッジ装着前における弁機構の拡大図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図５】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図６】インクカートリッジ取り外し途中における弁機構の拡大図である。
【図７】第１実施形態の変更形態の図３相当図である。
【図８】変更形態Ａのインクカートリッジ装着前における弁機構の拡大図である。
【図９】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図１０】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図１１】変更形態Ｂのインクカートリッジ装着前における弁機構の拡大図である。
【図１２】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図１３】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図１４】変更形態Ｃのインクカートリッジ装着前における弁機構の拡大図である。
【図１５】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図１６】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図１７】変更形態Ｄのインクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図１８】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図１９】第２実施形態に係るインクカートリッジの縦断面図である。
【図２０】インクカートリッジ装着前における弁機構の拡大図である。
【図２１】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図２２】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図２３】第３実施形態に係るインクカートリッジの縦断面図である。
【図２４】インクカートリッジ装着途中における弁機構の拡大図である。
【図２５】図２４のＡ−Ａ線断面図である。
【図２６】インクカートリッジ装着完了状態における弁機構の拡大図である。
【図２７】インクカートリッジ取り外し途中における弁機構の拡大図である。
【図２８】第３実施形態の変更形態に係るインクカートリッジの縦断面図である。
【図２９】弁部材とインク供給管の係合箇所の拡大図である。
【図３０】従来のインクカートリッジの断面図である。
【図３１】別の従来のインクカートリッジの断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
Ｉ  インク
１  インクジェットプリンタ
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ      インクカートリッジ
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ  インク供給管
１８  テーパー部
２０  カートリッジ本体
２２  弁機構
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ  インク流路
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ  大気流路
２８ａ  インク導入孔
３１ａ  大気連通孔
４０  弁収容孔
４３  挿入孔
４４，６０，７０，８０，９０  筒状部材
４４ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ，９０ａ  貫通孔
４４ｂ  押圧面
４５ａ  押圧面
４５，６１  弁体
４６，６２  コイルバネ
６１ａ      押圧面
６５，７２  操作部
２００  インクカートリッジ
２０１  カートリッジ本体
２０３  弁機構
２１０  インク収容空間
２１１  大気導入空間
２１７  弁収容孔
２２０  弁部材
２２１  弁体
２２１ｃ  押圧面
２２２  弁座部
２２２ａ  貫通孔
２２３  付勢部
２２４  大気流路開閉部
２３０  インク供給管
２３３  テーパー部
２４０  インク流路
２４１  大気流路
３００，３００Ｅ  インクカートリッジ
３０１  カートリッジ本体
３０４，３０４Ｅ  弁機構
３１０  インク収容空間
３１１  大気導入空間
３１２ａ  連通孔（第５連通孔）
３１４ａ  連通孔（第１連通孔）
３１４ｂ  連通孔（第３連通孔）
３２０  弁収容孔
３２１，３２１Ｅ  弁部材
３２２  当接部
３２３，３２３Ｅ  係合部
３２４  連通孔（第２連通孔）
３２５  連通孔（第４連通孔）
３３０，３３０Ｅ  インク供給管
３３０ａ，３６０  フランジ部
３４０  インク流路
３４１  大気流路
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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