(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが収容されるインク室を有する本体と、
上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、
上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、
上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路と、
上記インク室にインクを注入するためのインク注入部と、
上記インク注入部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを具備するインクカートリッジ。
【請求項２】
画像記録装置に対して当該インクカートリッジが装着される姿勢において、上記第１孔は上記第１壁面の上部に配設され、上記第２孔は上記第１壁面の下部に配置されている請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
上記第１インク通路は、
上記第２孔を含む壁面と隔壁とによって区画された第１通路と、
上記第１通路に連続し、上記第２壁面付近まで延出された第２通路とを有する請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、
上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材とを更に備える請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
上記第１閉塞部材は、
上記第１孔を閉塞する閉塞姿勢と上記第１孔を開放する開放姿勢とに移動可能な第１蓋体と、
上記第１蓋体を上記閉塞姿勢側に付勢する第１弾性部材と、
上記第１蓋体に設けられ、上記閉塞姿勢において第１孔から外部に突出する突出部材とを備え、
上記第２閉塞部材は、
上記第２孔を閉塞する閉塞姿勢と上記第２孔を開放する開放姿勢とに移動可能な第２蓋体と、
上記第２蓋体を上記閉塞姿勢側に付勢する第２弾性部材とを備える請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
上記第２閉塞部材は、上記第１通路に配設されている請求項４又は５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
上記第２インク通路は、上記インク注入部から上記第１通路に延設されている請求項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】
上記第１インク通路は、上記本体の第１側面に設けられ、
上記第２インク通路は、上記第１側面に対向する上記本体の第２側面に設けられている請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
インクが収容されるインク室を有する本体と、
上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、
上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、
上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、
上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材と、
上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路と、
外部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを具備するインクカートリッジ。
【請求項１０】
インクが収容され、内部圧力が大気圧未満に維持されたインク室を有する本体と、
上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、
上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、
上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、
上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材と、
上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路とを具備するインクカートリッジに適用され、
上記第１壁面を上にした状態で上記第１閉塞部材による上記第１孔の閉塞状態を解除して、上記インク室の内部圧力を大気圧にする内圧調整方法。
【請求項１１】
インクが収容されるインク室を有する本体と、
上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、
上記本体の底壁と所定の隔壁とによって区画され、上記インク室内のインクを上記第２孔へ導く第１インク通路と、
上記インク室内に設けられ、インク量に応じて上記底壁で構成された上記インク室の底面に接触する第１位置と上記底壁から離間した第２位置との間で変位する可動部材と、
上記底面に設けられ、上記インク室と上記第１インク通路とを連通する第３孔とを具備し、
上記第３孔が、上記第１位置に変位された上記可動部材の下方付近に配置されているインクカートリッジ。
【請求項１２】
上記第３孔が、上記第１インク通路の延出端に設けられたインク流入口である請求項１１に記載のインクカートリッジ。
【請求項１３】
上記可動部材は、上記インク室内のインク量に応じて変位する浮力体である請求項１１又は１２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１４】
上記インク室内で揺動可能に設けられたアーム部材を更に備え、
上記可動部材は、上記アーム部材の第１端に設けられている請求項１１から１３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１５】
上記第１壁面に設けられ、内部空間が上記インク室と連続する透光性を有する中空部を更に備え、
上記アーム部材は、上記可動部材の変位に伴って上記中空部の内部空間内で姿勢変化する被検知部を有する請求項１４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１６】
上記被検知部は、上記可動部材とは反対側の上記アーム部材の第２端に設けられている請求項１５に記載のインクカートリッジ。
【請求項１７】
画像記録装置に対して当該インクカートリッジが装着される姿勢において、上記第２孔は上記第１壁面の下部に配置されている請求項１１から１６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１８】
上記第１インク通路は、
上記底壁と該底壁に対向して設けられた上記隔壁とによって区画されている請求項１１から１７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１９】
上記第１インク通路は、
上記第２孔を含む壁面と隔壁とによって区画された第１通路と、
上記第１通路に連続し、上記第２壁面付近まで延出された第２通路とを有する請求項１１から１８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項２０】
上記インク室にインクを注入するためのインク注入部と、
上記インク注入部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを更に備える請求項１１から１９のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項２１】
上記第２インク通路は、上記インク注入部から上記第１通路に延設されている請求項２０に記載のインクカートリッジ。
【請求項２２】
上記第１インク通路は、上記本体の第１側面に設けられ、
上記第２インク通路は、上記第１側面に対向する上記本体の第２側面に設けられている請求項２０又は２１に記載のインクカートリッジ。
【請求項２３】
インクが収容されるインク室を有する本体と、
上記本体の第１壁面に設けられ、内部空間が上記インク室と連続する透光性を有する中空部と、
上記インク室内で揺動可能に設けられたアーム部材と、
上記アーム部材の第１端に設けられ、インク量に応じて上記本体の底壁で構成された上記インク室の底面に接触する第１位置と上記底壁から離間した第２位置との間で変位する浮力体と、
上記アーム部材の第２端に設けられ、上記浮力体の変位に伴って上記中空部の内部空間内で姿勢変化する被検知部と、
上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、
上記インク室において隔壁によって区画され、上記インク室内のインクを上記第２孔へ導く第１インク通路と、
上記底面に設けられ、上記インク室と上記第１インク通路とを連通する第３孔とを具備し、
上記第３孔が、上記第１位置に変位された上記浮力体の下端付近に配置されている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、インクが収容されるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録方式の画像記録装置が知られている。この画像記録装置には、インクカートリッジが着脱可能に設けられている。インクカートリッジは、インクが収容されるインク室や、インク室からインクを外部へ供給するためのインク供給口などを有する。インク室に収容されたインクはインク供給口を通じて画像記録装置が備える記録ヘッドへ供給される。
【０００３】
この種のインクカートリッジの一例として、特許文献１に記載のものが公知である。特許文献１に記載のインクカートリッジでは、インクとともに空気がインク室に混入される。そのため、未使用のインクカートリッジが運搬中に振られるなどして空気がインク中に気泡となって入り込むことがある。このようなインクカートリッジが画像記録装置に装着されると、インクと共に気泡が記録ヘッドへ供給される。この場合、インクを噴出するための圧力が気泡によって記録ヘッドのノズルに伝わらなくなり、上記ノズルから正確にインクを噴出することができなくなる。このような問題に対処するべく、特許文献１には、インク中における気泡の発生を低減するため、インク室にインクが注入された後に、インク室内の気圧が大気圧よりも低くされる（特許文献１の段落１４７参照）。
【０００４】
また、特許文献１のインクカートリッジには、略筒状に形成されたインク供給体が設けられている（特許文献１の段落１７２参照）。インク供給体にバルブなどで構成されたインク供給機構の一部が内挿される。インク室内のインクは、インク供給体の内部を通ってインク供給口から記録ヘッドへ供給される。
【０００５】
また、特許文献１のインクカートリッジのインク室には、インク室内のインク残量を検知するためのセンサアームが設けられている（特許文献１の段落１５０参照）。センサアームは、インク室内のインク残量に応じて回動する。回動するセンサアームの一端を画像記録装置に設けられたセンサで検知することで、インク室内のインク残量が検知可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９６６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前掲の特許文献１に記載のインクカートリッジであっても、インク中の気泡の発生を完全に排除することは困難である。仮に、インク中に発生した気泡が上記インク供給体の内部に入り込んでいる場合は、以下の問題が生じ得る。すなわち、未使用のインクカートリッジにおいては、インク室内の気圧が大気圧よりも低くされている。そのため、インクカートリッジを使用する前にインク室内の気圧を大気圧に戻す必要がある。インク室内の気圧が大気圧よりも減圧された減圧環境下では、気泡は膨張している。インク室内の気圧が大気圧に戻されると、気泡は収縮する。つまり、気泡の体積が小さくなる。これに伴い、膨張時と収縮時の体積差を補うためにインク室から上記インク供給体の内部にインク又は空気が入り込もうとする。このとき、インク供給体の内部とインク室とを連通する通路の開口がインクに接している場合はインク供給体の内部にインクが流入する。しかしながら、上記通路の開口が空気に接している場合は、インク供給体の内部に空気が流入する。この場合、インク供給体の内部の空気が増加する。つまり、特許文献１のインクカートリッジでは、インク室内の気圧を大気圧に戻す際に、インク供給体の内部に空気が入り込み、インク供給口付近の空気が増加するという問題が生じ得る。言うまでもなく、インク供給口付近の空気が増加すると、その空気が記録ヘッドへ供給される可能性が高くなるため、好ましくない。
【０００８】
また、特許文献１のインクカートリッジにおいては、インク室にセンサアームが設けられているため、以下の問題が生じ得る。すなわち、インク室のインク残量が少なくなると、センサアームの一端がインク室の底面に近接する。このとき、インクの表面張力によって、センサアームの一端と底面との間に形成された隙間にインクが保持される。このインクは、使用されないまま、空と評価されたインクカートリッジとともに廃棄される。そのため、使用可能なインクが無駄に捨てられるという問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的とするところは、インク室内の気圧が大気圧に戻された際にインク供給口付近における空気の増加を防止することが可能なインクカートリッジ及び内圧調整方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的とするところは、インク室内のインクを使い切り、インクの無駄を防止することが可能なインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
(1)  本発明は、インクが収容されるインク室を有する本体と、上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路と、上記インク室にインクを注入するためのインク注入部と、上記インク注入部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを具備するインクカートリッジである。
【００１２】
インクカートリッジは、インク室内の気圧が大気圧よりも低い状態（減圧状態）に保持された状態で販売されている。インクカートリッジを購入したユーザは、インクカートリッジを使用可能にするため、インク室に空気を導入させて、インク室内の気圧を大気圧にする必要がある。具体的には、上記第１壁面を上にした状態で上記第１孔の閉塞状態を解除する。上記第１壁面を上にしたときに、インク室内のインクは第２壁面に偏る。第１インク通路は第２壁面付近まで延出されているため、第１インク通路の第２壁面側の開口は、インク中に配置されることになる。第１インク通路に空気が気泡となって入り込んでいる状態でインク室内の気圧が大気圧まで上昇すると、減圧状態の下で膨張していた気泡が収縮する。このとき、膨張時と収縮時の体積差を補うために、インク中に配置された上記開口から第１インク通路内へインクが流入する。
【００１３】
また、この構成によれば、インク注入時に第２孔付近から第１インク通路を通ってインクがインク室に流れ込む。これにより、第２孔付近に気泡が付着することを効果的に防止することができる。
【００１４】
(2)  画像記録装置に対して当該インクカートリッジが装着される姿勢において、上記第１孔は上記第１壁面の上部に配設され、上記第２孔は上記第１壁面の下部に配置されている。
【００１５】
(3)  上記第１インク通路は、上記第２孔を含む壁面と隔壁とによって区画された第１通路と、上記第１通路に連続し、上記第２壁面付近まで延出された第２通路とを有する。
【００１６】
(4)  本発明のインクカートリッジは、上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材とを更に備える。
【００１７】
(5)  本発明のインクカートリッジは、上記第１閉塞部材は、上記第１孔を閉塞する閉塞姿勢と上記第１孔を開放する開放姿勢とに移動可能な第１蓋体と、上記第１蓋体を上記閉塞姿勢側に付勢する第１弾性部材と、上記第１蓋体に設けられ、上記閉塞姿勢において第１孔から外部に突出する突出部材とを備える。上記第２閉塞部材は、上記第２孔を閉塞する閉塞姿勢と上記第２孔を開放する開放姿勢とに移動可能な第２蓋体と、上記第２蓋体を上記閉塞姿勢側に付勢する第２弾性部材とを備える。
【００１８】
(6)  上記第２閉塞部材は、上記第１通路に配設されている。
【００１９】
(7)  上記第２インク通路は、上記インク注入部から上記第１通路に延設されている。
【００２０】
(8)  上記第１インク通路は、上記本体の第１側面に設けられ、上記第２インク通路は、上記第１側面に対向する上記本体の第２側面に設けられている。
【００２１】
(9)  本発明は、以下の構成により具体化される。すなわち、本発明は、インクが収容されるインク室を有する本体と、上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材と、上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路と、外部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを具備するインクカートリッジとして構成されている。
【００２２】
(10)  また、本発明は、インク室内の気圧を調整する内圧調整方法として捉えることができる。この内圧調整方法は、インクが収容され、内部圧力が大気圧未満に維持されたインク室を有する本体と、上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間で気体を通す第１孔と、上記第１孔を閉塞する第１閉塞部材と、上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、上記第２孔を閉塞する第２閉塞部材と、上記インク室において隔壁によって区画され、上記第２孔から上記第１壁面に対面する上記本体の第２壁面付近まで延出された第１インク通路とを具備するインクカートリッジに適用される。本発明の内圧調整方法は、上記第１壁面を上にした状態で上記第１閉塞部材による上記第１孔の閉塞状態を解除することにより、上記インク室の内部圧力を大気圧にする。
【００２３】
(11)  本発明は、インクが収容されるインク室を有する本体と、上記本体の第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、上記本体の底壁と所定の隔壁とによって区画され、上記インク室内のインクを上記第２孔へ導く第１インク通路と、上記インク室内に設けられ、インク量に応じて上記底壁で構成された上記インク室の底面に接触する第１位置と上記底壁から離間した第２位置との間で変位する可動部材と、上記底面に設けられ、上記インク室と上記第１インク通路とを連通する第３孔とを具備インクカートリッジである。上記第３孔は、上記第１位置に変位された上記可動部材の下方付近に配置されている。
【００２４】
インク室内のインク量が減少すると、可動部材が下降する。上記可動部材がインクカートリッジに近接する第１位置まで下降すると、可動部材の下端と底壁との間には、インクの表面張力によって微量のインクが保持される。この微量のインクは、インク室内のインクが実質的に無くなった場合に、第３孔を通じて第１インク通路へ案内されて、第２孔へ導かれる。
【００２５】
(12)  上記第３孔が、上記第１インク通路の延出端に設けられたインク流入口である。
【００２６】
(13)  上記可動部材は、上記インク室内のインク量に応じて変位する浮力体である。
【００２７】
(14)  本発明のインクカートリッジは、上記インク室内で揺動可能に設けられたアーム部材を更に備え、上記可動部材は、上記アーム部材の第１端に設けられている。
【００２８】
(15)  本発明のインクカートリッジは、上記第１壁面に設けられ、内部空間が上記インク室と連続する透光性を有する中空部を更に備え、上記アーム部材は、上記可動部材の変位に伴って上記中空部の内部空間内で姿勢変化する被検知部を有する。
【００２９】
(16)  上記被検知部は、上記可動部材とは反対側の上記アーム部材の第２端に設けられている。
【００３０】
(17)  画像記録装置に対して当該インクカートリッジが装着される姿勢において、上記第２孔は上記第１壁面の下部に配置されている。
【００３１】
(18)  上記第１インク通路は、上記底壁と該底壁に対向して設けられた上記隔壁とによって区画されている。
【００３２】
(19)  上記第１インク通路は、上記第２孔を含む壁面と隔壁とによって区画された第１通路と、上記第１通路に連続し、上記第２壁面付近まで延出された第２通路とを有する。
【００３３】
(20)  本発明のインクカートリッジは、上記インク室にインクを注入するためのインク注入部と、上記インク注入部から注入されたインクを上記第１インク通路内の上記第２孔付近に導く第２インク通路とを更に備える。
【００３４】
(21)  上記第２インク通路は、上記インク注入部から上記第１通路に延設されている。
【００３５】
(22)  上記第１インク通路は、上記本体の第１側面に設けられ、上記第２インク通路は、上記第１側面に対向する上記本体の第２側面に設けられている。
【００３６】
(23)  本発明は、以下の構成により具体化される。すなわち、本発明は、インクが収容されるインク室を有する本体と、上記本体の第１壁面に設けられ、内部空間が上記インク室と連続する透光性を有する中空部と、上記インク室内で揺動可能に設けられたアーム部材と、上記アーム部材の第１端に設けられ、インク量に応じて上記本体の底壁で構成された上記インク室の底面に接触する第１位置と上記底壁から離間した第２位置との間で変位する浮力体と、上記アーム部材の第２端に設けられ、上記浮力体の変位に伴って上記中空部の内部空間内で姿勢変化する被検知部と、上記第１壁面に設けられ、上記インク室と外部との間でインクを通す第２孔と、上記インク室において隔壁によって区画され、上記インク室内のインクを上記第２孔へ導く第１インク通路と、上記底面に設けられ、上記インク室と上記第１インク通路とを連通する第３孔とを具備するインクカートリッジである。上記第３孔は、上記第１位置に変位された上記浮力体の下端付近に配置されている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、インク室内の気圧が大気圧にされた場合でも、インク供給口付近における気泡の増加を防止することができる。
【００３８】
また、表面張力によって可動部材とインク室底面との間に保持されたインクが第１インク通路に案内されるため、インク室内のインクを最後まで使い切ることができ、インクの無駄を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、適宜図面を参照して、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００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。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００の外観構成を示す斜視図である。図２は、インクカートリッジ１００の左側面図である。図３は、インクカートリッジ１００の右側面図である。図４は、図３におけるIV−IV切断線の断面図である。図５は、図１におけるV−V切断線の断面図である。図６は、インク室１０２内の気圧を大気圧にする方法を説明するための模式図である。
【００４１】
インクカートリッジ１００は、インクジェット記録方式の画像記録装置に適用されるものである。図１に示されるように、インクカートリッジ１００は、扁平形状の略六面体として構成されている。詳細には、インクカートリッジ１００は、幅方向（矢印３１の方向）に細く、高さ方向（矢印３２の方向）及び奥行き方向（矢印３３の方向）が上記幅方向よりも長い略直方体形状に形成されている。このインクカートリッジ１００は、図１に示された起立状態で画像記録装置のカートリッジ収容部（不図示）に対して矢印３０で示される方向（以下「挿入方向３０」と称する。）に挿入される。
【００４２】
本実施形態では、図１に示されるように、インクカートリッジ１００において、挿入方向３０の前方側の面を前面３４（本発明の第１壁面に相当）、挿入方向３０の後方側の面を後面３５（本発明の第２壁面に相当）、鉛直上方側の面を上面３６、鉛直下方側の面を下面３７とする。また、前面３４、後面３５、上面３６、下面３７それぞれに隣接し、互いに対向する２つの面を側面３８，３９とする。後面３５から見て左側が左側面３８であり、右側が右側面３９である。これら一対の側面３８，３９が本体４０（本発明の本体の一例）において最大面積となっている。なお、本実施形態では、上記各面３４〜３９は、特定の平面を示すものではなくインクカートリッジ１００の上記各面３４〜３９が正面に向けられたときに現れる面全体を示すものとして定義される。
【００４３】
インクカートリッジ１００は、大別して、内部にインクが収容される本体４０（本発明の本体の一例）と、大気連通バルブ８０（本発明の第１閉塞部材の一例）と、インク供給バルブ９０（本発明の第２閉塞部材の一例）と、アーム７０（本発明のアーム部材の一例）とにより構成されている。これらの各要素は、主に樹脂材料で構成されている。なお、インクカートリッジ１００として、例えば、本体４０の略全体を覆うケースや、インク供給バルブ９０などを覆うプロテクタなどが備えられたものにも本発明は適用可能である。
【００４４】
本体４０は、フレーム５０とフィルム（不図示）とを備える。フレーム５０と上記フィルムとによって、後述する注入路１５８、バイパス２７０（本発明の第２インク通路の一例）及びインク通路２００（本発明の第２通路の一例）が形成される。フレーム５０は、インクカートリッジ１００の筐体を構成する部材である。フレーム５０は、インクカートリッジ１００の六面３４〜３９を形成する。したがって、インクカートリッジ１００の六面３４〜３９は、フレーム５０の六面に一致する。以下において、インクカートリッジ１００の各面に付された符号（３４〜３９）を用いてフレーム５０の各面を示す。
【００４５】
フレーム５０は、透光性のある部材、例えば、透明又は半透明の樹脂材料で構成されている。このフレーム５０は、樹脂材料を射出成形することにより得られる。樹脂材料としては、ポリアセタールやナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが該当する。このフレーム５０は、大別して、複数の壁部材（後述する外周壁５１や内壁５２等）と、検知部１４０（本発明の中空部の一例）と、インク供給路５４（本発明の第１通路の一例）と、空気通路５５と、インク注入部１５０（本発明のインク注入部の一例）とを備える。なお、インク供給路５４及びインク通路２００によって本発明の第１インク通路が具現化される。
【００４６】
外周壁５１は、インクカートリッジ１００の左側面３８から右側面３９に渡って設けられている。この外周壁５１は、内部に空間を形成するように、前面３４、上面３６、後面３５、下面３７に概ね沿って環状に配設されている。これにより、フレーム５０の左側面３８に開口５７が形成され、右側面３９に開口５８が形成される。
【００４７】
上記フィルムは、フレーム５０の両側面３８，３９側の縁部、つまり、外周壁５１の側面３８，３９側の縁部に、周知の熱溶着法によって溶着される。上記フィルムによって開口５７，５８が閉塞される。これにより、外周壁５１と上記フィルムとによって囲まれた空間がインク室１０２として区画される。このように区画されたインク室１０２にインクが収容される。なお、本実施形態では、フレーム５０と上記フィルムとによってインク室１０２が形成されることとしたが、例えば、フレーム５０自体を直方体の容器状に形成することによってその内部にインク室１０２が形成されてもよい。
【００４８】
インク注入部１５０は、フレーム５０の後面３５側に設けられている。具体的には、インク注入部１５０は、フレーム５０の後面３５の中段付近よりやや下側に配設されている。このインク注入部１５０からインクがインク室１０２に注入される。インク室１０２にインクが注入されると、インク室内の気圧が大気圧未満にされた状態でインク注入部１５０が密封される。したがって、未使用状態のインクカートリッジ１００は、インク室１０２が大気圧未満に維持されている。なお、インク注入部１５０の構成については、後段で詳細に説明する。
【００４９】
フレーム５０の前面３４には、検知部１４０が設けられている。検知部１４０は、インク室１０２に収容されているインクの量を視覚的或いは光学的に検知するためのものである。検知部１４０は、フレーム５０に一体に形成されている。したがって、検知部１４０は、フレーム５０と同じ材質、つまり、透光性のある透明又は半透明の樹脂材料で構成されている。そのため、検知部１４０は、外部からの光を透過することができる。
【００５０】
検知部１４０は、略直方体形状を呈している。検知部１４０は、フレーム５０の前面３４の中段付近からフレーム５０の外側へ向けて突設されてる。この検知部１４０は、略矩形状の５つの隔壁からなり、内部が中空に形成されている。検知部１４０の内部には、上記隔壁によって囲まれた空間１４２（図５参照）が形成されている。検知部１４０のインク室１０２側には壁は設けられておらず、空間１４２がインク室１０２に連続している。
【００５１】
検知部１４０は、インクカートリッジ１００が画像記録装置に装着された際に、画像記録装置に設けられたフォトインタラプタなどの光センサの光路に挿入される。検知部１４０は、その側面と上記光路とが交差するように挿入される。光センサによって検知部１４０の側面に光が照射される。
【００５２】
インクカートリッジ１００の内部、つまりインク室１０２にアーム７０が設けられている。アーム７０は、遮光性のある樹脂材料で構成されている。アーム７０は、外周壁５１の幅方向（矢印３１の方向）の中心に立設されたリブ７４に揺動可能に支持されている。アーム７０の一端には、浮力体としての役割を担うフロート部７３（本発明の可動部材の一例）が設けられている。フロート部７３は、インク室１０２内のインク量に応じて上下に変位する。アーム７０の他端には、検知部１４０の空間１４２内に配置されるインジケータ部７２（本発明の被検知部の一例）が設けられている。
【００５３】
インク室１０２内のインク量に応じてフロート部７３が上下に変位すると、アーム７０が揺動し、その揺動動作に応じてインジケータ部７２が検知部１４０の空間１４２内で上下に移動する。具体的には、インジケータ部７２は、上記光センサの照射領域に配置される第１姿勢と上記照射領域から外れた位置に配置される第２姿勢とに変化する。この上下に移動するインジケータ部７２が検知部１４０を介して上記光センサによって検知されることで、インクが所定量以上あるかどうかが判別される。
【００５４】
図５に示されるように、フレーム５０の前面３４側の上部、言い換えれば、検知部１４０の上方に、円筒状の空気通路５５が設けられている。空気通路５５は、前面３４に形成された図示しない開口からインク室１０２側に連続して形成されている。この空気通路５５は、インク室１０２から隔離されており、略円筒状に形成された側壁１２０によって区画されている。空気通路５５は、その奥部で、インク室１０２に連通している。この空気通路５５に、大気連通バルブ８０が収容される。
【００５５】
大気連通バルブ８０は、前面３４に形成された図示しない開口からインク室１０２側に至る空気通路を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。大気連通バルブ８０は、例えば、空気通路５５内でスライド可能に支持されたバルブ本体８７（本発明の第１蓋体の一例）、上記開口の周縁に設けられたシール部材８３、シール部材８３を固定するためのキャップ８５、バルブ本体８７をシール部材８３側へ付勢するバネ８６（本発明の第１弾性部材の一例）、バルブ本体８７に連結されたロッド８４（本発明の突出部材の一例）などによって構成されている。キャップ８５及びシール部材８３には貫通孔（不図示）が設けられている。これら貫通孔によって、空気通路５５と外部とを連通する大気連通口８１（本発明の第１孔の一例）が形成される。この大気連通口８１にロッド８４が挿通されて外部に露出されている。ロッド８４に外力が加えられていない状態では、バネ８６によってバルブ本体８７がシール部材８３に当接されて、大気連通口８１が閉塞される。つまり、バルブ本体８７が閉塞姿勢に維持されている。一方、ロッド８４が外部から押圧されると、バルブ本体８７がシール部材８３から離れて、大気連通口８１が開放される。つまり、バルブ本体８７が開放姿勢に変化する。大気連通口８１が開放された状態で、インク室１０２と外部とが連通する。
【００５６】
図５に示されるように、フレーム５０の前面３４側の下部、言い換えれば、検知部１４０の下方に、円筒状のインク供給路５４と、インク供給室１０７とが設けられている。インク供給路５４及びインク供給室１０７は、インクカートリッジ１００の奥行き方向（図５の左右方向）に並んで配設されている。インク供給路５４は、前面３４側に配置されており、インク供給室１０７は、インク供給路５４の奥側に配置されている。インク供給路５４とインク供給室１０７とは、外周壁５１の一部を構成する隔壁１０９によって仕切り分けられている。隔壁１０９には、孔１１０が形成されている。この孔１１０を通じてインク供給室１０７とインク供給路５４とが連通している。
【００５７】
インク供給路５４は、前面３４に形成された図示しない開口からインク室１０２側に連続している。このインク供給路５４は、インク室１０２から隔離されており、略円筒状に形成された側壁１３０によって区画されている。インク供給路５４は、その奥部で、インク供給室１０７及び後述するインク通路２００を介してインク室１０２に連通している。このインク供給路５４に、インク供給バルブ９０が収容される。
【００５８】
インク供給バルブ９０は、前面３４に形成された図示しない開口からインク室１０２に至るインク通路を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。このインク供給バルブ９０は、例えば、インク供給路５４内でスライド可能に支持されたバルブ本体９７（本発明の第２蓋体の一例）、上記開口の周縁に設けられたシール部材９３、シール部材９３を固定するためのキャップ９５、バルブ本体９７をシール部材９３側へ付勢するバネ９６（本発明の第２弾性部材の一例）、制御弁９９などによって構成されている。キャップ９５及びシール部材９３には貫通孔（不図示）が設けられており、これら貫通孔によって、インク供給路５４と外部とを連通するインク供給口９１（本発明の第２孔の一例）が形成される。バルブ本体９７に外力が加えられていない状態では、バネ９６によってバルブ本体９７がシール部材９３に当接されて、インク供給口９１が閉塞される。つまり、バルブ本体９７が閉塞姿勢に維持されている。一方、インク供給口９１に管状のインクニードルが挿入されてバルブ本体９７が押圧されると、バルブ本体９７がシール部材９３から離れてインク供給口９１が開放される。つまり、バルブ本体９７が開放姿勢に変化する。なお、インク供給口９１に管状のインクニードルが挿入されると、インク供給路５４とインクニードルの内孔とが連通する。これにより、画像記録装置が備える図示しない記録ヘッドへインクを供給することが可能となる。
【００５９】
制御弁９９は、インク供給路５４の奥部に配置されている。制御弁９９は、孔１１０を通るインクの流出入を制御するものである。この制御弁９９が設けられているため、インク供給路５４から孔１１０を通じてインク室１０２側へのインクの急激な逆流が防止される。
【００６０】
図２に示されるように、インク供給路５４を区画する側壁１３０に孔２７２が形成されている。孔２７２は、側壁１３０の左側面３８側に形成されている。この孔２７２は、側壁１３０をインク供給路５４内まで貫通している。孔２７２に、後述するバイパス２７０の一端が接続されている。なお、バイパス２７０については後段で詳細に説明する。
【００６１】
インク供給室１０７は、隔壁１１２と、隔壁１０９と、インク室１０２の底面１７１を形成する底壁１１８と、フレーム５０の両側面３８，３９を覆うフィルムとによって区画されている。具体的には、隔壁１１２、隔壁１０９、及び底壁１１８の両側面３８，３９側の縁部にフィルムが溶着されることによって囲まれた空間がインク供給室１０７として構成される。このインク供給室１０７の容積は、インク供給路５４より小さい。なお、隔壁１１２、隔壁１０９及び底壁１１８はいずれも外周壁５１の一部を構成するものである。
【００６２】
隔壁１１２は、孔１１０を囲むように設けられている。詳細には、隔壁１０９と底壁１１８との連結部を中心にして略半アーチ状に形成されており、一端が隔壁１０９に連結され、他端が底壁１１８に連結されている。
【００６３】
図３に示されるように、インク供給室１０７の底面１１３に孔１１１が形成されている。孔１１１は、底面１１３の右側面３９側に形成されている。この孔１１１からフレーム５０の奥行き方向へインク通路２００が延設されている。
【００６４】
インク通路２００は、インク室１０２から隔離されたインク流路として構成されている。インク通路２００は、インク室１０２の底面１７１の下方に設けられている。インク通路２００は、底壁１１８の右側面３９側の縁部に形成された溝２０２と、フレーム５０の右側面３９側の縁部に溶着されたフィルムとによって区画されている。
【００６５】
インク通路２００の端部は、底壁１１８における後面３５側の端部まで達している。つまり、インク通路２００は、底壁１１８における後面３５側の端部まで延出されている。底壁１１８における後面３５側の端部、つまり、インク通路２００の延出端には、インク通路２００からインク室１０２に貫通する孔２０３（本発明の第３孔、インク流入口の一例）が形成されている。この孔２０３を通じて、インクがインク室１０２とインク通路２００との間で流出入する。また、図３及び図４に示されるように、孔２０３は、底面１７１に接触した位置（第１位置）に変位したフロート部７３の下方付近（図４で破線で囲まれた部位付近）に配置されている。このような位置に孔２０３を設けたことによる作用効果については後述する。
【００６６】
インク通路２００が設けられているため、インク室１０２とインク供給路５４とが、孔２０３、インク通路２００、孔２１１、インク供給室１０７、孔１１０を介して連通している。つまり、上記各部を通じてインク室１０２とインク供給路５４との間でインクの流通が可能となる。
【００６７】
次に、インク注入部１５０及びその周辺の構成について詳述する。インク注入部１５０は、上述したように、フレーム５０の後面３５において、中段付近よりやや下側に配設されている。このインク注入部１５０は、フレーム５０に一体に成形されている。
【００６８】
図２に示されるように、インク注入部１５０は、筒部１５２を備える。筒部１５２は、後面３５に設けられた開口１５１からインク室１０２側に連続して形成されている。筒部１５２の奥部は、外周壁５１で構成されている。で閉塞されている。筒部１５２の開口１５１から筒部１５２の内部にインクが注入される。
【００６９】
筒部１５２の左側面３８側の側壁に、孔１５３が設けられている。孔１５３は、筒部１５２の側壁を貫通している。この孔１５３は、筒部１５２とインク室１７０との間を連通するために設けられている。
【００７０】
孔１５３に注入路１５８が接続されている。この注入路１５８は、図２に示されるように、フレーム５０の左側面３８側に形成されている。注入路１５８は、インク室１０２から隔離されたインク流路として構成されている。注入路１５８は、筒部１５２の孔１５３からフレーム５０の下面３７側へ下り、その後、インク通路２００の下方をフレーム５０の下面３７と平行に前面３４側へ延設されている。注入路１５８の終端は、インク供給室１０７の下部に設けられた孔１５７に接続されている。孔１５７は、図２及び図３に示されるように、フレーム５０の左側面３８から右側面３９に延設されており、右側面３９側においてインク供給室１０７に連通している。つまり、インク注入部１５０とインク供給室１０７が注入路１５８で接続されている。
【００７１】
フレーム５０の左側面３８側に、バイパス２７０が形成されている。このバイパス２７０は、上述の注入路１５８やインク通路２００とは別のインク流路として構成されている。筒部１５２の奥面を形成する隔壁１６１に、孔２７５が形成されている。バイパス２７０は、孔２７５からインク室１０２の底面１７１側へ下り、その後、フレーム５０の下面３７と略平行に前面３４側へ延設されている。このバイパス２７０の前面３４側の端部は、インク供給路５４の側壁１３０に設けられた孔２７２に接続されている。つまり、バイパス２７０は、孔２７２を通じてインク供給路５４に通じている。
【００７２】
バイパス２７０は、底面１７１付近の外周壁５１（底壁１１８を含む）の左側面３８側の縁部に形成された溝２７７と、フレーム５０の左側面３８側の縁部に溶着されたフイルムとによって区画されている。
【００７３】
このように、インクカートリッジ１００には、注入路１５８、インク通路２００、バイパス２７０が設けられいるため、開口１５１から注入されたインクは、注入路１５８を通る経路（図２の矢印４６参照）と、バイパス２７０及びインク供給路５４を通る経路（図２の矢印４９参照）とに分かれてインク室１０２へ導かれる。
【００７４】
詳細には、インク供給口９１が閉塞された状態で開口１５１からインクが注入されると、注入されたインクは、矢印４６に示されるように、筒部１５２の内部から孔１５３及び孔２７５それぞれに流れ込む。孔１５３を通過したインクは、矢印４６に示されるように、注入路１５８に流れ込み、注入路１５８を通って前面３４側へ導かれて、孔１５７に至る。そして、インクは、孔１５７から右側面３９側へ移り、インク供給室１０７、インク通路２００を通ってインク室１０２に流入する。
【００７５】
一方、孔２７５を通過したインクは、矢印４９に示されるように、バイパス２７０に流れ込み、バイパス２７０を通って前面３４側へ導かれる。そして、バイパス２７０の終端から孔２７２を通ってインク供給路５４へインクが流入する。インク供給路５４内のインクは、孔１１０からインク供給室１０７に入り込み、インク通路２００を通ってインク室１０２に流入する。
【００７６】
上述の如く構成された未使用のインクカートリッジ１００を画像記録装置に装着する場合は、以下の方法（内圧調整方法）でインク室１０２内の気圧を大気圧に戻す。すなわち、図６に示されるように、まず、大気連通バルブ８０が設けられた前面３４を上に向ける。このとき、インク室１０２内のインクが後面３５側に集められ、インク室１０２内の空気が前面３４側に集められる。また、インク通路２００の終端に設けられた孔２０３がインクに浸かる。その後、大気連通バルブ８０のロッド８４をインク室１０２側へ押し込む。これにより、大気連通口８１が開放されて、大気連通口８１を通じてインク室１０２に空気が入り込み、インク室１０２内の気圧が大気圧になる。
【００７７】
インク通路２００に空気が気泡となって入り込んでいる場合は、インク室１０２内の気圧が大気圧にされた際に、減圧状態の下で膨張していた上記気泡が収縮する。このとき、上記気泡の膨張時と収縮時の体積差を補うために、インク室１０２内の流体（インク又は空気）が孔２０３を通ってインク通路２００に入り込もうとする。上述したように、インク通路２００の終端は底壁１１８における後面３５側の端部まで達しており、その終端に孔２０３が設けられている。孔２０３は、インク室１０２内のインク量が極端に少ない場合を除き、常にインク中に浸かった状態にある。そのため、孔２０３からインク通路２００にインクが流入する（図３の矢印４４参照）。逆に言えば、孔２０３からインク通路２００に空気が入り込むことはない。したがって、インク室１０２内の気圧が大気圧にされた場合でも、インク供給口９１付近における空気の増加を防止することができる。
【００７８】
また、アーム７０のフロート部７３と底面１７１との接触部位（図４の破線で囲まれた部位）の付近に孔２０３が形成されているため、仮に、インクの表面張力によってフロート部７３の下端と底面１７１との隙間にインクが保持されたとしても、孔２０３からインク通路２００へ抜けるインクの流れによって上記隙間で保持されたインクがインク通路２００へ引き込まれる。したがって、インク室１０２内のインクを最後まで使い切ることができる。これにより、インクの無駄が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、インクカートリッジ１００の左側面図である。
【図３】図３は、インクカートリッジ１００の右側面図である。
【図４】図４は、図３におけるIV−IV切断線の断面図である。
【図５】図５は、図１におけるV−V切断線の断面図である。
【図６】図６は、インク室１０２内の気圧を大気圧にする方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８０】
４０・・・本体
５０・・・フレーム
５４・・・バルブ収容室
５５・・・バルブ収容室
７０・・・アーム
７３・・・フロート部
８０・・・大気連通バルブ
８１・・・大気連通口
９０・・・インク供給バルブ
９１・・・インク供給口
１００・・・インクカートリッジ
１０２・・・インク室
１５０・・・インク注入部
２００・・・インク通路
２０３・・・孔
２７０・・・バイパス
【図１】
0005286760.tif 000002
【図２】
0005286760.tif 000003
【図３】
0005286760.tif 000004
【図４】
0005286760.tif 000005
【図５】
0005286760.tif 000006
【図６】
0005286760.tif 000007