(57)【要約】  【課題】インクカートリッジに収容されたインクが外に漏れ出すことを防止するとともに、インクカートリッジがインクジェット式記録装置へ装着される場合に、確実に大気弁を移動させる。  【解決手段】  本発明の連通室の一例である大気弁室６６９には、連通孔の一例である大気弁連通部６２４が設けられた面と対向する面内に内周ガイド部７００設けられている。内周ガイド部７００は、コイルバネ６５６の内周に当接することにより、コイルバネ６５６がフィルム１３０側に移動することを規制する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置へ液体を供給する液体カートリッジであって、
一面が開放された略箱形状の液体収容部と、
前記液体収容部と連通すると共に、前記液体噴射装置に形成された液体供給針が挿入される液体供給部と、
一面が開放され、前記液体収容部と大気とを連通するための連通孔を他の面に有する略箱形状の連通室と、
前記連通室内に配され、前記連通室の前記連通孔を封止する大気弁と、
前記連通室内に配され、当該液体カートリッジが前記液体噴射装置から外された状態において、前記連通孔を封止すべく前記大気弁を前記連通孔へ付勢するコイルバネと、
前記液体収容部の前記一面および前記連通室の前記一面を覆うフィルムと
を備え、
前記大気弁は、前記液体供給部に前記液体供給針が挿入される方向とほぼ平行な方向に移動可能に配され、前記液体カートリッジが前記液体噴射装置に装着された場合に、前記液体噴射装置に形成された当接部材により移動して、前記連通孔を開放可能に構成され、
前記連通室は、前記連通孔が設けられた面と対向する面内に設けられ、前記コイルバネの内周に当接することにより、前記コイルバネが前記フィルム側に移動することを規制する内周ガイド部を有する液体カートリッジ。
【請求項２】
前記連通室は、前記連通室の前記一面に対向する面に配され、前記コイルバネの外周に当接することにより、前記連通室内において前記コイルバネが伸縮する場合に前記一面に対向する面について前記コイルバネを案内する外周ガイド部を更に有する請求項１に記載の液体カートリッジ。
【請求項３】
前記連通室は、前記一面およびこれに対向する面に挟まれた一対の側面に配され、前記コイルバネの外周を挟むことにより、前記連通室内における前記一対の側面の方向について前記コイルバネを位置決めする一対の側面ガイド部を更に有する請求項２に記載の液体カートリッジ。
【請求項４】
前記一対の側面ガイド部における前記コイルバネが伸縮する方向に沿った高さは、前記コイルバネにおける密着巻きの略２周分の厚さを有する請求項３に記載の液体カートリッジ。
【請求項５】
前記連通孔が設けられた面と対向する面において、前記コイルバネが配される中心から前記側面ガイド部までの距離よりも、前記中心から前記外周ガイド部までの距離が長い請求項４に記載の液体カートリッジ。
【請求項６】
前記連通室の前記一面に対向する面における前記内周ガイドの近傍には、前記連通室を貫通する貫通穴が設けられ、
前記貫通穴を覆うフィルムをさらに備える請求項１に記載の液体カートリッジ。
【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関する。特に本発明は、液体噴射装置へ装着されることにより液体噴射装置へ液体を供給する液体カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式記録装置において、インクを収容したインクカートリッジが、インクジェット式記録装置のキャリッジに装着されることにより、記録ヘッドへインクが供給される。ここで、インク、インクジェット式記録装置およびインクカートリッジは、それぞれ液体、液体噴射装置および液体カートリッジの一例である。
【０００３】
インクカートリッジにおいて、例えば、インクを収容したインク収容部と、キャリッジのインク供給針が挿入されてインク収容部のインクを記録ヘッド側に供給するインク供給部と、インク収容部側と記録ヘッド側との間の圧力差に基づいてインク収容部とインク供給部とを連通するインク供給制御手段と、インク収容室を大気と連通するための大気弁とが設けられる（例えば、特許文献１参照）。このインクカートリッジがキャリッジに装着されるのに伴い、キャリッジの一部である当接部材が、大気弁を付勢するコイルバネの付勢力に抗しながら大気弁を動かし、インク収容部を大気に連通する。この状態において記録ヘッドがインクを消費すると、インク供給制御手段がインク収容部から記録ヘッドへインクを供給する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０３６４３号公報（図１）
【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、上記インクカートリッジにおいて、大気弁を付勢するコイルバネの位置及び姿勢がばらつくことにより、コイルバネが所定の位置からはみ出してフィルムを破損する恐れがあった。また、コイルバネの位置及び姿勢がばらつくことにより、大気弁が連通孔の周りに均等な力で付勢されない恐れがあった。この結果、当接部材に押し上げられなくても大気弁が傾いて連通孔が開き、インクがインクカートリッジの外に漏れ出す恐れがあった。さらに、インクカートリッジがインクジェット式記録装置のキャリッジへ装着される場合に、確実に大気弁を押し上げて、インクカートリッジのインク収容部を大気と連通することができないおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる液体カートリッジを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明の第１の形態によると、液体噴射装置へ装着されることにより液体噴射装置へ液体を供給する液体カートリッジは、一面が開放された略箱形状の液体収容部と、液体収容部と連通すると共に、液体噴射装置に形成された液体供給針が挿入される液体供給部と、一面が開放され、液体収容部と大気とを連通するための連通孔を他の面に有する略箱形状の連通室と、連通室内に配され、連通室の連通孔を封止する大気弁と、連通室内に配され、当該液体カートリッジが液体噴射装置から外された状態において、連通孔を封止すべく大気弁を連通孔へ付勢するコイルバネと、液体収容部の一面および連通室の一面を覆うフィルムとを備え、大気弁は、液体供給部に液体供給針が挿入される方向とほぼ平行な方向に移動可能に配され、液体カートリッジが液体噴射装置に装着された場合に、液体噴射装置に形成された当接部材により移動して、連通孔を開放可能に構成され、連通室は、連通孔が設けられた面と対向する面内に設けられ、コイルバネの内周に当接することにより、コイルバネがフィルム側に移動することを規制する内周ガイド部を有する。
このような構成によれば、連通孔を解放するために大気弁がコイルバネを圧縮しながら移動する場合において、コイルバネにおける連通孔と反対側の端部がフィルム側にずれてフィルムを破損することがない。従って、液体収容部の気密が確保され、液体がカートリッジ外に漏れることが防止できる。
【０００８】
連通室は、連通室の一面に対向する面に配され、コイルバネの外周に当接することにより、連通室内においてコイルバネが伸縮する場合に一面に対向する面についてコイルバネを案内する外周ガイド部を更に有してもよい。
これにより、コイルバネが伸縮する場合の外周の動きがフィルムに対向する面に沿って案内され、コイルバネの姿勢が、フィルムが設けられた一面に略平行に保たれる。従って、コイルバネの端部又は中間部がフィルム側に撓むことが防止され、フィルムの破損が一層防止される。
また、コイルバネの姿勢が、フィルムが設けられた一面に略平行に保たれることにより、大気弁を連通孔に対して十分な圧力で付勢することができ、これにより連通孔が適切に封止される。従って、大気弁のシール不良が原因でカートリッジ外に液体が漏れることを一層防止できる。
【０００９】
連通室は、一面およびこれに対向する面に挟まれた一対の側面に配され、コイルバネの外周を挟むことにより、連通室内における一対の側面の方向についてコイルバネを位置決めする一対の側面ガイド部を更に有してもよい。
これにより、連通室内における一対の側面の方向に対するコイルバネの位置をあるべき位置に保つことができる。従って、連通孔が封止されている場合及び解放されている場合のいずれの場合であっても、コイルバネの姿勢を常に伸縮方向に略平行に保つことができる。これにより、フィルムの破損がより一層防止できると共に、大気弁をより安定して付勢することによって連通孔を確実に封止することができる。
【００１０】
一対の側面ガイド部におけるコイルバネが伸縮する方向に沿った高さは、コイルバネにおける密着巻きの略２周分の厚さを有することが望ましい。これにより、コイルバネが伸縮するときに外径の変化が小さい端部において、特に形状が安定している密着巻き略２周分の厚さの部分を、連通室内における一対の側面の内側で精度よく位置決めすることができる。
さらに、コイルバネが伸縮する方向に沿った側面ガイド部の高さをコイルバネの密着巻きの略２周分の厚さ程度に抑えることにより、伸縮時の外径変化が端部よりも大きいコイルバネの中間部において、コイルバネの外周と一対の側面との距離を十分に確保することができる。従って、側面ガイド部がコイルバネの伸縮を阻害することがなく、液体カートリッジが液体噴射装置に装着された場合に、大気弁は、液体噴射装置に形成された当接部材によりスムーズに移動し、連通孔を確実に開放することができる。
【００１１】
連通孔が設けられた面と対向する面において、コイルバネが配される中心から側面ガイド部までの距離よりも、中心から外周ガイド部までの距離が長くてもよい。これにより、伸縮時の外径変化が端部より大きいコイルバネの中間部において、コイルバネの外周から外周ガイド部までの距離を確保することができる。従って、外周ガイド部は、コイルバネの伸縮を阻害することなく、コイルバネの外周をガイドすることができる。また、インクカートリッジが液体噴射装置に装着された場合に、大気弁は、液体噴射装置に形成された当接部材によりスムーズに移動され、大気弁連通部を確実に解放することができる。
【００１２】
連通室の一面に対向する面における内周ガイドの近傍には、連通室を貫通する貫通穴が設けられ、貫通穴を覆うフィルムをさらに備えてもよい。このような構成により、内周ガイドはコイルバネの内周に確実に係止するだけの十分な突出量と突出角度を有しつつ、内周ガイドを形成する為の最小限の大きさで貫通孔を形成することができる。フィルムで覆われた貫通孔が最小限の大きさで形成されているので、フィルムを介したインクの蒸発が最小限に抑えられると共に、貫通孔を覆うフィルムが液体カートリッジの外部から破損される可能性が低い。
【００１３】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するのに適した液体カートリッジの一例を、インクジェット式記録装置用のインクカートリッジ５００に例を採り、その構造を斜め上方からみた状態で示す正面斜視図である。
【００１６】
なお、本発明でいう液体噴射装置とは、インクジェット式記録装置の液体噴射ヘッドだけではなく、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置の色剤噴射ヘッドや、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、さらにはバイオチップを製造するバイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッド及び精密ピペットしての試料噴射ヘッドなどを含む。
【００１７】
図２及び図３は、図１のインクカートリッジ５００を斜め下方からみた背面斜視図で、図２はインクカートリッジ５００の表面にフィルム１１０が貼り付けられる前の状態を示し、図３はインクカートリッジ５００にフィルム１１０が貼り付けられた状態を示す。さらに図４、図５は、インクカートリッジ５００を構成する部材を分解して示す分解斜視図である。図６は、図１のインクカートリッジ５００の背面図であり、図１のインクカートリッジ５００においてフィルム１１０が貼り付けられる前の状態を示す。図７は、図１のインクカートリッジ５００の正面図であり、インクカートリッジ５００の開口部１２２にフィルム１３０が貼り付けられる前の状態を示す。
【００１８】
図４及び図５に示すように、インクカートリッジ５００は、開口部１２２を有する有底の略筐体形状のカートリッジ本体１２０、この開口部１２２のほぼ全面を覆うフィルム１３０、および、このフィルム１３０の外側を覆う蓋体１４０を備える。カートリッジ本体１２０の内部は、後述のようにリブや壁により区画される。フィルム１３０は、カートリッジ本体１２０の開口部１２２のほぼ全面を、その内部が密閉状態となるように封止する。蓋体１４０は、さらにフィルム１３０の外側を非密閉状態で被覆するようにカートリッジ本体１２０に固定される。
【００１９】
カートリッジ本体１２０は、インクを収容するインク収容部１１１（図７参照）と、インク収容部１１１からインク供給部１６０までのインク流路部と、インク収容部１１１を大気に連通させるインク側通路、大気弁収容部、及び大気側通路からなる大気連通部とを備え、例えばプロピレン（ＰＰ）により一体成形されている。
【００２０】
インクカートリッジ５００はさらに、インク供給制御手段１５０と、インク供給部１６０と、記憶手段１７０と、係合レバー１８０とを有する。インク供給部１６０は、カートリッジ本体１２０の下面に配され、インクカートリッジ５００が装着されるキャリッジに形成されたインク供給針が挿入されて、インク収容部１１１に収容されたインクをインクジェット式記録装置の記録ヘッドへ供給する。記憶手段１７０は、取付部１９０にかしめられ、この取付部１９０は、カートリッジ本体１２０の側面の下方にかしめられて取り付けられる。記憶手段１７０は、インクカートリッジ５００の種類の情報、インクカートリッジ５００が保持するインクの色の情報、および、インクの現存量等の情報を記憶し、表面に露出した複数の端子１７１により装置本体との間でこれらの情報を受け渡す。係合レバー１８０は、カートリッジ本体１２０における取付部１９０と対向する側面の上部に成形され、インクジェット式記録装置のキャリッジと係合する。取付部１９０の側面は、キャリッジに形成された図示しないリブにより規制されて、上記端子１７１とキャリッジ側の弾性接点とが確実に当接するように構成されている。
【００２１】
インク供給制御手段１５０は、インクの消費に伴って発生するインク収容部１１１とインク供給部１６０との圧力差により、インク収容部１１１のインクをインク供給部１６０へ供給する差圧弁から構成されている。インク供給制御手段１５０は、弾性変形可能であって、カートリッジ本体１２０の凹部４９５に挿入される弁部材の一例である膜弁９００と、凹部４９５を覆う弁蓋１５１と、膜弁９００および弁蓋１５１の間に配される付勢部材の一例としてのコイルバネ９０７とを有する。
【００２２】
インク収容部１１１は、図７に示したように水平方向に延びる壁２７２により、上部と下部とに大きく分割され、下部には連通孔２４２により大気と連通可能な大気側収容部２７０が、また上部には大気から遮断された２つの第１インク収容部２９２及び第２インク収容部２９４からなる供給側収容部２９０が形成されている。供給側収容部２９０は、壁２７２の近傍（下部領域）に連通部２７６を有する斜めの壁２７１により、第１、及び第２インク収容部２９２、２９４の２つに分割され、また第２インク収容部２９４に周りを囲まれるように配された流路部２９６が形成されている。流路部２９６は下部の連通部２７８を介して、第２インク収容部２９４と接続されるとともに、通路２９８及び通孔９１８を介してインク供給制御手段１５０に接続されている。
また、インク供給制御手段１５０の下流側は、インク供給制御手段１５０と連通する通孔９１０、通孔９１０と連通する流路３２１、流路３２１の一端に形成され、表面側に向けて形成された通孔３２３、および、通孔３２３と一端が連通した連通部３０４を介して、インク供給部１６０と連通するよう構成されている。
【００２３】
大気側収容部２７０と第１インク収容部２９２とは垂直方向に延びる連通路２９５及び第２のインク注入口１６２（図２）を介して連通されている。従って、インク供給部１６０からインクが消費されると、それに対応して大気側収容部２７０のインクが第１インク収容部２９２に吸い上げられ、ここから第２インク収容部２９４、流路部２９６等を介してインク供給制御手段１５０に流れ込むように構成されている。インク収容部１１１の大気側収容部２７０からインク供給制御手段１５０へは、連通部２７４、第２のインク注入口１６２、連通路２９５、連通部２７６、２７８、流路部２９６、通路２９８、及び通孔９１８をこの順に通ってインクが流れ込む。
【００２４】
後述する大気弁連通部６２４を境として大気と連通する側である大気側通路は、図６に示す開口２１２、蛇行した通路２１４、フィルタ収容部２１６、連通孔２１８および連通部２２２（図７）、連通部２２２の側面に形成された通孔６５２ｂ（図１１）、及び押圧部材収容室６５２（図８）により構成されている。通孔６５２ｂ及び押圧部材収容室６５２については後述する。
詳細には、図６に示すように、カートリッジ本体１２０の表側に形成された迷路状に蛇行した１本の通路２１４の一端は開口２１２として大気に開放され、他端は撥インク性と通気性の機能を備えたフィルタ２１５(図４、図５)が収容されたフィルタ収容部２１６に接続されている。フィルタ収容部２１６は、カートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２１８と連通する。連通孔２１８は、カートリッジ本体１２０の裏側において連通部２２２（図８）、及び連通部２２２の側面に形成された通孔６５２ｂ（図１１）を介して押圧部材収容室６５２（図８）と接続している。通路２１４の途中には、凹部からなるチャンバ９３０が設けられている。
【００２５】
一方、図７に示すように大気弁連通部６２４を境としたインク側通路は、大気弁室６６９、連通孔２３８、連通溝２４０、及び連通孔２４２で形成されてインク収容部１１１の大気側収容部２７０と連通する。
カートリッジ本体１２０の裏側から表側に貫通する連通孔２３８は、連通孔２３８と連通する連通溝２４０、連通溝２４０と連通すると共にカートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２４２を介して大気側収容部２７０と連通する。
これら、大気側収容部２７０、供給側収容部２９０、大気弁室６６９、及び大気側通路、インク側通路は、それぞれを区画する壁にフィルム１３０、１１０を熱溶着などの方法で貼着することにより大気と隔離された領域となる。
【００２６】
図８は、図７のインクカートリッジ５００を断面Ａ−Ａで切断して下部を拡大して示す拡大断面図である。大気弁室６６９は、フィルム１３０とカートリッジ本体１２０で形成されている。フィルム１３０は大気弁室６６９を封止し、その外側には蓋体１４０が取り付けられていて、フィルム１３０が破れることのないよう保護している。大気弁室６６９の底面には大気弁連通部６２４が形成されている。この大気弁室６６９の内部には大気弁６５０が、コイルバネ６５６とともに挿入されている。大気弁６５０は、ポリプロピレン等比較的硬い材料からなるコアとその周囲に配設された、例えばエラストマ等の比較的柔らかい材料からなる弾性体とからなり、一体的に形成されている。コイルバネ６５６は、弾性力により大気弁６５０を大気弁連通部６２４の周囲に押圧し、大気弁６５０が大気弁連通部６２４を封止する。この大気弁連通部６２４からは、大気弁６５０の下端に設けられた小径部の軸部が、大気弁室６６９の下部に配された押圧部材収容室６５２へ突出している。
【００２７】
押圧部材収容室６５２は、上面および４つの側面がカートリッジ本体１２０で形成され、底面が開放された角柱状の中空部を有し、この中空部に大気弁押圧部材６５４を収容する。押圧部材収容室６５２における４つの側面が硬い樹脂からなるカートリッジ本体１２０から形成されるので、大気弁押圧部材６５４のがたを少なくすることができる。押圧部材収容室６５２の中空部の底面には、中空部に大気弁押圧部材６５４が収容された状態で、フィルム４８０が貼り付けられて封止される。フィルム４８０はさらに、第１のインク注入口１６１及び第２のインク注入口１６２を図３に示すように封止する。フィルム４８０が押圧部材収容室６５２の底面に貼り付けられた後に、フィルム４８０に加熱した冶具が当てられ、大気弁押圧部材６５４が大気弁６５０を押し上げて大気弁連通部６２４を開放する位置まで、冶具がフィルム４８０を介して大気弁押圧部材６５４を押し上げ、フィルム４８０が引き伸ばされる。これにより、フィルム４８０には、大気弁６５０が大気弁連通部６２４を開放するまで、当接部材がフィルム４８０を介して大気弁押圧部材６５４を押し上げることを可能にする撓みが設けられる。よって、キャリッジの当接部材がフィルム４８０を介して大気弁押圧部材６５４を押し上げる場合に、フィルム４８０が破れることが防止される。また、フィルム４８０を押圧するための抵抗を下げることができる。
【００２８】
本発明の連通室の一例である大気弁室６６９には、連通孔の一例である大気弁連通部６２４が設けられた面と対向する面内に内周ガイド部７００設けられている。内周ガイド部７００は、コイルバネ６５６の内周に当接することにより、コイルバネ６５６がフィルム１３０側に移動することを規制する。これにより、大気弁連通部６２４を解放するために大気弁６５０がコイルバネ６５６を圧縮しながら移動する場合において、コイルバネ６５６における大気弁連通部６２４と反対側の端部がフィルム１３０側にずれてフィルム１３０を破損することがない。従って、インクがインクカートリッジ５００外に漏れることが防止できる。
【００２９】
大気弁室６６９には更に、フィルム１３０と対向する面に配された外周ガイド部７０４が設けられている。外周ガイド部７０４は、コイルバネ６５６の外周に当接することにより、大気弁室６６９内においてコイルバネ６５６が伸縮する場合にフィルム１３０と対向する面についてコイルバネ６５６を案内する。これにより、コイルバネ６５６が伸縮する場合の外周の動きがフィルム１３０に対向する面に沿って案内され、コイルバネ６５６の姿勢が、フィルム１３０が設けられた面に略平行に保たれる。
【００３０】
従って、コイルバネ６５６の端部又は中間部がフィルム１３０側に撓むことが防止され、フィルム１３０の破損が一層防止される。また、コイルバネ６５６の姿勢が、フィルム１３０が設けられた面に略平行に保たれることにより、大気弁６５０を大気弁連通部６２４の周囲に均等かつ十分な圧力で付勢することができ、これにより大気弁連通部６２４が確実に封止される。従って、大気弁６５０のシール不良が原因でインクカートリッジ５００外にインクが漏れることを一層防止できる。
【００３１】
また、コイルバネ６５６はフィルム１３０が設けられた一面に垂直な方向に於いて、内周ガイド部７００及び外周ガイド部７０４に挟まれている。これにより、フィルム１３０が設けられた一面に垂直な方向へのコイルバネ６５６のがたつきが低減され、フィルム１３０の破損と、大気弁連通部６２４のシール不良とが一層防止される。
【００３２】
大気弁室６６９内のフィルム１３０と対向する面、すなわち外周ガイド部７０４が設けられた面における内周ガイド部７００の近傍には、大気弁室６６９を貫通する貫通穴７０６が設けられている。貫通穴７０６の大気弁室６６９と反対側は、前述のフィルム１１０によって封止されている。
【００３３】
このような構造によれば、内周ガイド部７００を含むカートリッジ本体１２０を成形する場合に、貫通穴７０６から突出する金型によって、内周ガイド部７００のフィルム１３０と反対側を、コイルバネ６５６の内周に確実に係止するだけの十分な突出量と突出角度で成形することができる。従って、内周ガイド部７００と当接するコイルバネ６５６の端部が内周ガイド部７００から外れることを確実に防止することができる。
【００３４】
しかも、貫通穴７０６から突出し内周ガイド部７００の一部を成形する金型のピンは、成型時の金型の開閉方向と平行に移動する。従って成型時に上記金型のピンにかかるストレスが比較的小さく、当該ピンを最小限の大きさで構成することができる。これにより、内周ガイド部７００を形成する為の最小限の大きさで貫通穴７０６を形成することができる。フィルム１１０で覆われた貫通穴７０６が最小限の大きさで形成されているので、フィルム１１０を介したインクの蒸発が最小限に抑えられると共に、貫通穴７０６を覆うフィルム１１０がインクカートリッジ５００の外部から破損される可能性が低い。
【００３５】
また、コイルバネ６５６の伸縮方向における外周ガイド部７０４の範囲は、大気弁６５０が大気弁押圧部材６５４によって最も大きく押し上げられた場合でも、大気弁６５０の外周が外周ガイド部７０４とぶつかることがない範囲で設定される。これにより、外周ガイド部７０４が大気弁６５０の動きを阻害することがない。
【００３６】
図９は、図７の断面Ｂ−Ｂを示す拡大断面図である。内周ガイド部７００は、コイルバネ６５６の内周におけるフィルム１３０から最も遠い部分に当接する位置に設けられている。これにより、コイルバネ６５６がフィルム１３０に近づく動きを効果的に規制することができる。大気弁室６６９には、カートリッジ本体１２０のフィルム１３０が設けられた面とこれに対向する面に挟まれた一対の側面において、一対の側面ガイド部７０２が設けられている。一対の側面ガイド部７０２は、コイルバネ６５６の外周を挟むことにより、大気弁室６６９における一対の側面の方向についてコイルバネ６５６を位置決めする。
【００３７】
これにより、大気弁室６６９における一対の側面の方向に対するコイルバネ６５６の位置をあるべき位置に保つことができる。従って、大気弁連通部６２４が封止されている場合及び解放されている場合のいずれの場合であっても、コイルバネ６５６の姿勢を常に伸縮方向に略平行に保つことができる。これにより、フィルム１３０の破損がより一層防止できると共に、大気弁６５０が大気弁連通部６２４に対して傾くことによって生じるシール不良を確実に防止することができる。
【００３８】
また、コイルバネ６５６があるべき位置及び姿勢を保っている状態、すなわち大気弁６５０にはめ込まれた大気弁連通部６２４側の一端から軸方向にまっすぐに保たれている状態において、コイルバネ６５６の内周から内周ガイド部７００までの距離Ｇ２は、コイルバネ６５６の外周からフィルム１３０までの距離Ｇ１よりも大きい。Ｇ１及びＧ２の寸法は、コイルバネ６５６の外径、カートリッジ本体１２０のフィルム１３０が設けられた面から対向する面までの深さ、及び設計上のコイルバネ６５６の中心から内周ガイド部７００のコイルバネ６５６に当接する部分までの距離のばらつきを考慮して、Ｇ２がＧ１よりも常に大きいように設定される。
【００３９】
図１０は、大気弁室６６９の斜視図である。大気弁室６６９に内周ガイド部７００が設けられていることにより、コイルバネ６５６の一端に大気弁６５０を組み込んで他端を大気弁室６６９に挿入する場合に当該他端が内周ガイド部７００によって固定され、組み立てが容易である。また、一対の側面ガイド部７０２におけるコイルバネ６５６が伸縮する方向に沿った高さは、コイルバネ６５６における密着巻きの略２周分の厚さに相当する。したがって、コイルバネ６５６が伸縮するときに外径の変化が小さい端部において、特に形状が安定している密着巻き略２周分の厚さの部分を、大気弁室６６９における一対の側面の内側で精度よく位置決めすることができる。
【００４０】
さらに、コイルバネ６５６が伸縮する方向に沿った側面ガイド部７０２の高さをコイルバネ６５６の密着巻きの略２周分の厚さ程度に抑えることにより、伸縮時の外径変化が端部よりも大きいコイルバネ６５６の中間部において、コイルバネ６５６の外周と上記一対の側面との距離を十分に確保することができる。従って、側面ガイド部７０２がコイルバネ６５６の伸縮を阻害することがなく、インクカートリッジ５００が液体噴射装置に装着された場合に、大気弁６５０は、液体噴射装置に形成された当接部材によりスムーズに移動され、大気弁連通部６２４を確実に開放することができる。
【００４１】
図８及び９に戻り、大気弁連通部６２４が設けられた面と対向する面、すなわち内周ガイド部７００が設けられた面において、コイルバネ６５６が配される中心から側面ガイド部７０２までの距離Ｈよりも、中心から外周ガイド部７０４までの距離Ｖの方が長い。
これにより、伸縮時の外径変化が端部より大きいコイルバネ６５６の中間部において、コイルバネ６５６の外周から外周ガイド部７０４までの距離を確保することができる。従って、外周ガイド部７０４は、コイルバネ６５６の伸縮を阻害することなくコイルバネ６５６の外周をガイドすることができる。これにより、インクカートリッジ５００が液体噴射装置に装着された場合に、大気弁６５０は、液体噴射装置に形成された当接部材によりスムーズに移動され、大気弁連通部６２４を確実に解放することができる。
【００４２】
図１１は、図７の押圧部材収容室６５２付近の部分斜視図である。なお、図１１において、説明のため、壁面２２２ａを破断して示した。押圧部材収容室６５２における連通部２２２側の側面の上部には通孔６５２ｂが設けられ、押圧部材収容室６５２の中空部と連通部２２２とを連通する。これにより、大気弁押圧部材６５４が大気弁６５０を押し上げた状態において、大気と連通する連通孔２１８、連通部２２２、通孔６５２ｂ、押圧部材収容室６５２、大気弁連通部６２４、大気弁室６６９、連通孔２３８、及び連通孔２４２をこの順に通る経路で、空気が大気側収容部２７０に流入する。
【００４３】
押圧部材収容室６５２における側面６５２ａの外側にはフィルム１３０が図８に示すように貼り付けられ、部屋６５２ｃが形成される。部屋６５２ｃの上部は、切り欠き６５２ｄにより連通部２２２と常に連通している。これにより、部屋６５２ｃ内の空気が膨張した場合にフィルム１３０がカートリッジ本体１２０から剥離することを防止することができる。
【００４４】
図１２は、大気弁押圧部材６５４の斜視図である。大気弁押圧部材６５４は、上下に延伸して断面が十字の本体部６５４ｃと、本体部６５４ｃの上下に配された円盤状の上面部６５４ａおよび底面部６５４ｂを有し、例えば、樹脂等により射出成形される。本体部６５４ｃの断面を十字にすることにより、上面部６５４ａと同一径の円柱の場合と比べて、上面部６５４ａの射出成形のひけを小さくすることができる。なお、図１２に示す本体部６５４ｃの切り欠きは、大気弁押圧部材６５４を射出成形する場合のゲートである。
大気弁押圧部材６５４の上面部６５４ａはその上面において、上面部６５４ａの中心からずれた位置で大気弁６５０の端部と当接する。これにより、大気弁押圧部材６５４の射出成形のひけにより凹部が形成されるおそれのある中心を避けて、大気弁押圧部材６５４の上面部６５４ａが大気弁６５０の端部と確実に当接することができる。
【００４５】
以上の構成において、押圧部材収容室６５２は、大気弁２５４および大気弁連通部６２４より下方にあって、大気弁連通部６２４よりも大気側に設けられているので、大気弁２５４の周囲にインクが流れ込むことがあっても、このインクは、大気弁連通部６２４を通って押圧部材収容室６５２へ流れ落ちる。よって、押圧部材収容室６５２は、液体溜部としても機能し、大気弁連通部６２４の周囲にインクが溜まる場合に比べて、大気弁連通部６２４を流れる大気の流路抵抗を減少させることができる。また、通孔６５２ｂが押圧部材収容室６５２の側面上方に設けられるので、押圧部材収容室６５２に溜まったインクが押圧部材収容室６５２の外に漏れ出すことを防ぐことができる。
【００４６】
インク供給部１６０は、キャリッジに設けられたインク供給針が挿入される挿入口２６を有するエラストマ等から形成されたシール部材１２と、シール部材１２の挿入口２６を塞ぐ供給弁１３と、供給弁１３をシール部材１２に向けて付勢するコイルスプリング等からなる付勢部材１４とを有する。なお、シール部材１２の挿入口２６には、工場出荷時において、図３に示すようにフィルム６０４が貼り付けられている。
インクカートリッジ５００がインクジェット式記録装置のキャリッジに装着されると、キャリッジに設けられた凸部がフィルム４８０及び大気弁押圧部材６５４を介して大気弁６５０を上方に押し上げるとともに、キャリッジのインク供給針がインク供給部１６０の供給弁１３を上方に押し上げる。この結果、大気弁連通部６２４は、大気弁室６６９から連通孔２４２までの大気流路を大気と連通する。また、インク供給部１６０における供給弁１３より上流は、インク供給針と連通する。
【００４７】
連通孔２４２が大気と連通している状態において、インクジェット式記録装置が記録を始めると、インク供給部１６０からインク供給針を通して記録ヘッドへインクが供給される。インク供給部１６０からインクが供給されると、インク収容部１１１から前述の流路を経てインク供給制御手段１５０に流れ込んだインクが、さらにインク供給制御手段１５０から前述の別の流路を経てインク供給部１６０に流れ込み、インク供給部１６０に挿入されたインク供給針にインクが供給される。
【００４８】
このインクの流れにあわせてインク収容部１１１においては、大気側収容部２７０のインクが供給側収容部２９０に供給される。大気側収容部２７０のインクの消費に伴って空気が、前述の更に他の流路を通って、連通孔２４２から大気側収容部２７０へ流入する。インク供給部１６０から記録ヘッドへインクが供給されることにより大気側収容部２７０の液面が下がるが、大気側収容部２７０と供給側収容部２９０とを接続する流路は、大気側収容部２７０の最も下部に連通口があるので、大気側収容部２７０の全てのインクが供給側収容部２９０へ移動するまで、供給側収容部２９０には空気が流入しない。
【００４９】
大気側収容部２７０のインクがすべて消費された後に、供給側収容部２９０の第１インク収容部２９２および第２インク収容部２９４のインクがこの順に消費される。この間、供給側収容部２９０と大気側収容部２７０とを連通する第２のインク注入口１６２に形成されるインクのメニスカスによる表面張力により、供給側収容部２９０のインクが大気側収容部２７０に逆流することが防止される。
【００５０】
第１インク収容部２９２のインクが消費され始めると、第１インク収容部２９２に空気が流入する。これにより、第１インク収容部２９２の液面が下がるが、第１インク収容部２９２と第２インク収容部２９４とは、下部のみが連通部２７６により連通しているので、まず、第１インク収容部２９２のインクが消費される。第１インク収容部２９２のインクが消費されて、液面が連通部２７６に到達すると、第２インク収容部２９４のインクが消費されるのにあわせて、空気は第２インク収容部２９４にも流入する。第２インク収容部２９４のインクが消費される間、連通部２７６にインクのメニスカスによる表面張力が生じるため、第２インク収容部２９４のインクが第１インク収容部２９２に逆流することが防止される。
【００５１】
上述のように大気側収容部２７０、第１インク収容部２９２および第２インク収容部２９４のインクはこの順に消費されるが、インクの液面がいずれの収容部にあっても、インクは、インク収容部１１１を上下に略二分する壁２７２の近傍に配された連通部２７８から流路部２９６を経由して通孔９１８を通過し、インク供給部１６０へ供給される。
【００５２】
以上、本実施形態によれば、大気弁６５０を付勢するコイルバネ６５６の位置及び姿勢を適切に保つことにより、コイルバネ６５６によるフィルム１３０の破れを防止すると共に、大気弁連通部６２４を解放又は封止する場合に大気弁６５０をスムーズにしかも十分な付勢力で動作させることができる。従って、インクカートリッジ５００に収容されたインクの気密を確保してインクカートリッジ５００の外に漏れ出すことを防止するとともに、インクカートリッジ５００がインクジェット式記録装置のキャリッジへ装着される場合に、確実に大気弁６５０を押し上げて、インク収容部１１１を大気と連通することができる。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態によるインクカートリッジ５００の正面斜視図である。
【図２】フィルム１１０が貼り付けられる前のインクカートリッジ５００の背面斜視図である。
【図３】フィルム１１０が貼り付けられた後のインクカートリッジ５００の背面斜視図である。
【図４】インクカートリッジ５００の分解斜視図である。
【図５】インクカートリッジ５００の分解斜視図である。
【図６】フィルム１１０が貼り付けられる前のインクカートリッジ５００の背面図である。
【図７】インクカートリッジ５００をインク収容部１１１側から見た平面図である。
【図８】図７の断面Ａ−Ａの下部を示す拡大断面図である。
【図９】図７の断面Ｂ−Ｂを示す拡大断面図である。
【図１０】大気弁室６６９の斜視図である。
【図１１】押圧部材収容室６５２付近の部分拡大図である。
【図１２】大気弁押圧部材６５４の斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
５００…インクカートリッジ、１１０…フィルム、１１１…インク収容部、１２０…カートリッジ本体、１２２…開口部、１３０…フィルム、１３２…フィルム、１４０…蓋体、１５０…インク供給制御手段、６２４…大気弁連通部、６５０…大気弁、６５２…押圧部材収容室、６５４…大気弁押圧部材、６５６…コイルバネ、６６９…大気弁室、６５４ａ…上面部、６５４ｂ…底面部、６５４ｃ…本体部、７００…内周ガイド部、７０２…側面ガイド部、７０４…外周ガイド部、７０６…貫通穴
【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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