(57)【要約】【課題】２つの空間の間で微小な圧力差が生じただけで開閉する応答性の良いバルブ、及びそのバルブを備えるインクカートリッジの提供。【解決手段】インク室１００とバルブ収容室５４が奥壁５３によって区画されている。奥壁５３には、貫通孔２８が形成されている。逆止弁３０の弁体３１は、奥壁５３に密接される筒状の筒体３３を有している。この筒体３３の内部には、内壁３４が設けられている。内壁３４は、中心線４６と交差する方向に延出されており、断面が屈曲形状に形成されている。この内壁３４の中央に球状の蓋体３５が配設されている。また、内壁３４には、インクが流通可能な貫通孔４１が形成されている。内壁３４が可撓性を有しているので、蓋体３５が変位して貫通孔２８を閉塞する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの空間を区画する隔壁に設けられた第１孔を開閉するバルブであって、
第１端が上記隔壁に密接される筒体と、
上記筒体の内部に該筒体の中心線と交差する交差方向へ延設され、上記中心線を含む断面が屈曲形状に形成された可撓性を有する内壁と、
上記内壁の中央に配設され、上記第１孔を閉塞可能な球状の蓋体と、
上記内壁に設けられ、上記空間内の流体が流通可能な第２孔と、を備えるバルブ。
【請求項２】
上記内壁は、弾性を有する請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
上記筒体、上記内壁及び上記蓋体が着色料を含まない材料で構成されている請求項１又は２に記載のバルブ。
【請求項４】
上記筒体の中心線と交差する交差面に対して非対称に形成されている請求項１から３のいずれかに記載のバルブ。
【請求項５】
上記内壁は、上記筒体の上記第１端側に設けられている請求項４に記載のバルブ。
【請求項６】
上記内壁は、表裏面が上記交差面に対して非対称に形成されている請求項４又は５に記載のバルブ。
【請求項７】
上記筒体において上記第１端とは反対側の第２端の外周縁が挿嵌される凹陥部を有する保持具を更に備え、
上記筒体は、上記第１端の外周縁に上記筒体の径方向外向きに突出する突起を備える請求項４から６のいずれかに記載のバルブ。
【請求項８】
上記保持具は、上記筒体の上記第２端の外周縁が上記凹陥部に嵌挿された状態で上記突起と係合する凹形状の被係合部を備える請求項７に記載のバルブ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のバルブを備えたインクカートリッジであって、
インクが収容される第１空間を有する本体と、
上記第１空間内に設けられ、上記バルブが収容される第２空間を区画する隔壁と、
上記隔壁に設けられ、上記第１空間と上記第２空間とを連通する第１孔と、を備え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、２つの空間を区画する隔壁に設けられた孔を開閉するバルブ、及びこのバルブを備えるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式の記録装置に装着されるインクカートリッジは、インクが収容されるインク室を有している。インクカートリッジが記録装置に装着されると、インク室内のインクが記録装置の記録ヘッドへ供給可能となる。記録ヘッドは、インクカートリッジから供給されたインクを記録用紙へ向けて選択的に噴出する。これにより、記録用紙の画像が記録される。従来のインクカートリッジは、インクの逆流を防止するための逆止弁を備えている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載のインクカートリッジは、カートリッジ本体の側面に略筒状のインク供給体が設けられている。インク供給体の内部空間は、上記インク室と壁で区画されている。この壁には、インク室とインク供給体の内部空間とを繋ぐ貫通孔が形成されている。また、インク供給体の内部空間には、逆止弁及びカバーが配置される。逆止弁は、側面視において略傘形状に形成されており、傘部と棒状の軸部とで構成されている。カバーは、上記軸部が挿通される挿通孔と、インクが流通する流通孔とが形成されている。カバーは、上記隔壁に当接するように配置され、逆止弁は、軸部が上記挿通孔及び上記貫通孔を挿通するように配置されている。インク室内の圧力がインク供給体の内部空間の圧力よりも大きい場合、傘部がインクからの動圧を受けて逆止弁がカバーから離隔する方向へ移動する。カバーの流通孔が開放されるので、インク室からインク供給体の内部空間へインクが流れる。逆に、インク室内の圧力がインク供給体の内部空間の圧力よりも小さい場合、傘部がインクからの動圧を受けて逆止弁がカバーへ向けて移動する。これにより、カバーの貫通孔が傘部で閉塞されるので、インク供給体の内部空間からインク室へのインクの流れが遮断される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４４８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のバルブは、軸部がカバーの挿通孔及び壁の貫通孔に挿通された状態で支持されているので、逆止弁の作動時に摺動抵抗が生じる。このため、インクの流れが微量である場合、すなわち、インク室とインク供給体の内部空間との圧力差が小さい場合には、逆止弁が作動しないという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、２つの空間の間で微小な圧力差が生じただけで開閉する応答性の良いバルブ、及びそのバルブを備えるインクカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1)  本発明に係るバルブは、２つの空間を区画する隔壁に設けられた第１孔を開閉するバルブであって、筒体、内壁、蓋体及び第２孔を備える。筒体は、第１端が上記隔壁に密接される。内壁は、上記筒体の内部に該筒体の中心線と交差する交差方向へ延設されている。内壁は、上記中心線を含む断面が屈曲形状に形成された可撓性を有するものである。蓋体は、上記内壁の中央に配設されており、上記第１孔を閉塞可能な球状のものである。第２孔は、上記内壁に設けられており、上記空間内の流体が流通可能である。
【０００８】
筒体は、筒状のものである。この筒体の内側に、屈曲形状（例えば蛇腹形状）に形成された内壁が設けられている。本発明のバルブは、例えば２つの空間を区画する隔壁に形成された第１孔の開閉に用いられる。バルブは、筒体の一端が上記隔壁に密着するように装着される。このため、内壁が流体から動圧を受けると、蓋体が筒体の中心線方向へ変位する。バルブが設けられている一方の空間の圧力が他方の空間の圧力よりも大きい場合には、内壁が伸びて蓋体が第１孔を塞ぐ位置まで変位する。逆に、上記一方の空間の圧力が上記他方の空間の圧力よりも小さい場合には、内壁が縮んで蓋体が第１孔を開放する位置まで変位する。本発明のバルブは、上述のように、内壁の上記断面が屈曲形状に形成されている。このため、内壁が弱い力でも伸縮するので、２つの空間の間で微小な圧力差が生じただけで、蓋体が変位する。
【０００９】
(2)  上記内壁は、弾性を有していることが好ましい。
【００１０】
これにより、２つの空間の微小な圧力差で蓋体が変位するバルブが容易に形成される。
【００１１】
(3)  上記筒体、上記内壁及び上記蓋体が着色料を含まない材料で構成されていてもよい。
【００１２】
(4)  本発明のバルブは、上記筒体の中心線と交差する交差面に対して非対称に形成されていてもよい。
【００１３】
(5)  上記内壁は、上記筒体の上記第１端側に設けられていてもよい。
【００１４】
(6)  上記内壁は、表裏面が上記交差面に対して非対称に形成されていてもよい。
【００１５】
(7)  上記筒体において上記第１端とは反対側の第２端の外周縁が挿嵌される凹陥部を有する保持具を更に備え、上記筒体は、上記第１端の外周縁に上記筒体の径方向外向きに突出する突起を備えていてもよい。
【００１６】
筒体の第１端の外周縁に突起が設けられている。これにより、バルブは、第２端側から凹陥部に挿嵌することができ、且つ第１端側から凹陥部に挿嵌することができないように構成されている。この構成により、バルブが保持具に対して逆向きに取り付けられることが防止される。
【００１７】
(8)  上記保持具は、上記筒体の上記第２端の外周縁が上記凹陥部に嵌挿された状態で上記突起と係合する凹形状の被係合部を備えていてもよい。
【００１８】
(9)  また、本発明に係るインクカートリッジは、請求項１から８のいずれかに記載のバルブを備えたインクカートリッジであって、インクが収容される第１空間を有する本体と、上記第１空間内に設けられ、上記バルブが収容される第２空間を区画する隔壁と、上記隔壁に設けられ、上記第１空間と上記第２空間とを連通する第１孔と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２つの空間の間で微小な圧力差が生じただけで蓋体が変位するので、バルブの開閉の応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、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。
【００２１】
まず、本発明の一実施形態に係る逆止弁３０（本発明のバルブの一例、図４参照）を備えるインクカートリッジ１０（本発明のインクカートリッジの一例、図１参照）の構成について説明する。
【００２２】
［図面の説明］
図１は、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１０の外観形状を示す斜視図である。図２は、カートリッジ本体２０の内部構造を示す側面図である。図３は、カートリッジ本体２０の分解斜視図である。図４は、バルブ収容室５４付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、インク供給孔９１が閉塞された状態を示す。図５は、バルブ収容室５４付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、インク供給孔９１が開放された状態を示す。図６は、弁体３１の斜視図である。図７は、弁体３１の縦断面図である。図８は、奥壁５３付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、（Ａ）は貫通孔２８が開放された状態を示し、（Ｂ）は貫通孔２８が閉塞された状態を示す。なお、図３ではアーム１５０（図２参照）が省略されている。
【００２３】
インクジェット方式のプリンタに代表される記録装置には、インク供給装置が設けられている。インク供給装置は、記録装置の記録ヘッドへインクを供給するものである。インクカートリッジ１０（図１参照）は、このインク供給装置に装着されて使用される。詳細については省略するが、インクカートリッジ１０は、インク供給装置が備える不図示の収容部に着脱可能に構成されている。この収容部には、インクニードル４９（図５参照）が設けられている。インクニードル４９は、記録装置の記録ヘッドから導出されたインク管の先端に設けられた針状の樹脂管である。収容部にインクカートリッジ１０が装着されると、後述するインク供給孔９１（図４参照）にインクニードル４９が挿入される。これにより、インクカートリッジ１０に収容されたインクが記録装置の記録ヘッドへ供給可能となる。
【００２４】
図１に示されるように、インクカートリッジ１０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１０は、幅方向（矢印５１の方向）に細く、高さ方向（矢印５２の方向）及び奥行き方向（矢印５７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。
【００２５】
図１に示されるように、インクカートリッジ１０は、大別して、カートリッジ本体２０（本発明の本体の一例、図２参照）と、第１カバー２１と、第２カバー２２とを備えている。インクカートリッジ１０の外装は、第１カバー２１及び第２カバー２２で構成されている。カートリッジ本体２０は、内部にインクが収容されるインク室１００（本発明の２つの空間の一方の一例、本発明の第１空間の一例、図２参照）が形成されている。このカートリッジ本体２０は、各カバー２１，２２で覆い隠されている。なお、本実施形態では、カートリッジ本体２０、第１カバー２１及び第２カバー２２は樹脂材料により構成されている。樹脂材料としては、例えばナイロンやポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。
【００２６】
インクカートリッジ１０は、図１に示された起立状態、つまり、図中の下側の面を底面１２２とし、図中の上側の面を上面１２３として上記収容部に対して矢印５６で示される方向（以下「挿入方向５６」と称する。）へ挿入される。カートリッジ本体２０は、背面１０２（図２及び図３参照）が第１カバー２１の前壁１６１の裏面と対向するようにカバー２１，２２に保持されている。
【００２７】
第１カバー２１は、カートリッジ本体２０の挿入方向５６の前方側の部分（以下「前方部」と称する。）を収容可能な容器形状に形成されている。第２カバー２２は、カートリッジ本体２０の挿入方向５６の後方側の部分（以下「後方部」と称する。）を収容可能な容器形状に形成されている。これにより、カートリッジ本体２０の前方側が第１カバー２１によって保護され、カートリッジ本体２０の後方側が第２カバー２２によって保護される。前壁１６１の下方には、インク供給バルブ（図２参照）と対応する位置に挿通孔１９が形成されている。挿通孔１９には、インク供給バルブが挿通される。このため、挿通孔１９は、インク供給バルブに対応する位置及び大きさに形成されている。
【００２８】
第１カバー２１は、カートリッジ本体２０を保持する第２カバー２２に対して奥行き方向（矢印５７の方向）へスライド可能に構成されている。図１（Ａ）には、第１カバー２１がカートリッジ本体２０の背面１０２に最も近付いた第２位置にスライドされた状態が示されている。図１（Ｂ）には、第１カバー２１がカートリッジ本体２０の背面１０２から最も離隔された第１位置へスライドされた状態が示されている。第１カバー２１が上記第２位置へスライドされることによって、後述の大気連通バルブ８０（図２参照）のロッド８４が押圧される。これに伴い、キャップ９５が第１カバー２１の外側へ露出される（図１（Ａ）参照）。また、第１カバー２１が上記第１位置へスライドされることによって、大気連通バルブ８０のロッド８４が元の状態（待機状態）に復帰する。これに伴い、キャップ９５が第１カバー２１内に没入する。図には示されていないが、前壁１６１の裏面とカートリッジ本体２０の背面１０２との間には、圧縮コイルバネが圧縮された状態で配置されている。このため、第１カバー２１は、第２位置から第１位置へ移動する方向へ弾性的に付勢されている。
【００２９】
カートリッジ本体２０は、図２及び図３に示されるように、大別して、フレーム１１０と、大気連通バルブ８０と、インク供給バルブ９０と、アーム１５０とを備える。フレーム１１０は、カートリッジ本体２０の筐体を構成する部材であり、カートリッジ本体２０の六面１０１〜１０６を形成する。したがって、カートリッジ本体２０の各面１０１〜１０６は、フレーム１１０の六面に一致する。以下において、カートリッジ本体２０の各面に付された符号（１０１〜１０６）を用いてフレーム１１０の各面を示す。
【００３０】
フレーム１１０は、透光性のある樹脂材料で構成されており、例えば、樹脂材料を射出成形することにより得られる。フレーム１１０は、透光性を有するものであれば如何なる樹脂で構成されていてもよく、例えば、透明或いは半透明の樹脂で構成することも可能である。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挙げられる。フレーム１１０は、正面１０１、上面１０３、背面１０２、底面１０４に概ね沿って環状に形成されている。これにより、フレーム１１０の左面１０５及び右面１０６に開口が形成されている。
【００３１】
フレーム１１０の左面１０５、右面１０６それぞれに、透明な樹脂で構成された薄肉状のフィルム（不図示）が貼り付けられている。具体的には、フィルムは、フレーム１１０の左面１０５、右面１０６の外縁部分に超音波溶着されている。このフィルムによって左面１０５及び右面１０６の開口が閉塞される。これにより、フレーム１１０とフィルムとによって囲まれた空間がインク室１００として区画される。このように区画されたインク室１００にインクが収容される。なお、本実施形態では、フレーム１１０とフィルムとによってインク室１００を形成することとしたが、例えば、フレーム１１０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１００が形成してもかまわない。
【００３２】
図２及び図３に示されるように、フレーム１１０の正面１０１にインク注入部１５が形成されている。インク注入部１５は、背面１０２からインク室１００側に穿設された略円筒状の孔である。インク注入部１５は、インク室１００に連通している。このインク注入部１５は、インクをインク室１００に注入するためのものであり、インク注入部１５を通じてインクがインク室１００へ流入する。
【００３３】
図２及び図３に示されるように、フレーム１１０の背面１０２の中段付近に検知窓１４０が形成されている。検知窓１４０は、インク室１００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。検知窓１４０は、フレーム１１０と同じ材質、つまり、外部からの光を透過することができる透明の樹脂材料で構成される。なお、検知窓１４０には、インク供給装置に取り付けられたフォトインタラプタなどの発光素子及び受光素子からなる光センサによって検出光が照射される。そして、検知窓１４０を透過した検出光が上記受光素子に受光される。
【００３４】
図２に示されるように、検知窓１４０の内部には空間１４２が形成されている。検知窓１４０のインク室１００側には壁は設けられていない。このため、空間１４２はインク室１００に連続して通じている。この空間１４２に、アーム１５０のインジケータ部１５２が進入或いは退出する。なお、図２には、インジケータ部１５２が空間１４２に進入した姿勢が示されている。
【００３５】
アーム１５０（図２参照）は、インク室１００に収容されたインクの液量を検知するための部材である。アーム１５０の一方端に、空間１４２に進入或いは退出されるインジケータ部１５２が設けられている。アーム１５０の他方端に、フロート部１５３が設けられている。このアーム１５０は、カートリッジ本体２０に矢印６１の方向へ回動可能に支持されている。フロート部１５３は、例えば、内部が中空状に形成されており、インクなどの液体に対して浮力を有する浮力体の役割を担っている。したがって、フロート部１５３は、インク量の増減に応じて上下に変位する。これにより、フロート部１５３の変位に応じてアーム１５０が回動して、インジケータ部１５２が空間１４２に進入或いは退出する。空間１４２におけるインジケータ部１５２の有無を検知窓１４０の外部からフォトインタラプタなどの光センサで監視することで、インク室１００内のインクの液量が一定量あるかどうかを検知することができる。
【００３６】
図３に示されるように、フレーム１１０の背面１０２の上部、言い換えれば、検知窓１４０の上方に、円形の開口８２が設けられている。開口８２に連続してフレーム１１０の内部側に円筒状のバルブ収容室５５が形成されている。バルブ収容室５５は、カートリッジ本体２０の奥行き方向（矢印５７の方向）へ延設されている。バルブ収容室５５は、その奥部においてインク室１００に連通している。バルブ収容室５５に、大気連通バルブ８０が収容されている。
【００３７】
大気連通バルブ８０は、開口８２からインク室１００の空気層に至る経路を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。図３に示されるように、大気連通バルブ８０は、圧縮コイルバネ８６と、バルブ本体８７と、シール部材８３と、キャップ８５とを有している。これらの各部材は、ポリアセタールやシリコンゴムなどの樹脂で構成されている。
【００３８】
大気連通バルブ８０は、上記各要素（圧縮コイルバネ８６、バルブ本体８７、シール部材８３、キャップ８５）がそのその順序で係合されることによって構成される。上記各要素のうち、圧縮コイルバネ８６、バルブ本体８７がバルブ収容室５５に収容される。また、シール部材８３、キャップ８５は、開口８２の周縁に装着される。
【００３９】
バルブ本体８７は、バルブ収容室５５において、カートリッジ本体２０の奥行き方向（矢印５７の方向）へスライド可能に設けられている。バルブ本体８７は、蓋体８８とロッド８４とを有する。ロッド８４は、蓋体８８の中心軸から開口８２の中心を通って外側へ突出している。開口８２の外縁部分にシール部材８３を介してキャップ８５が取り付けられている。キャップ８５及びシール部材８３には貫通孔が設けられている。ロッド８４は、この貫通孔を通じてバルブ収容室５５の外側へ突出されている。
【００４０】
圧縮コイルバネ８６は、蓋体８８をシール部材８３に近付ける方向へバルブ本体８７を押圧している。このため、蓋体８８がシール部材８３に密着している。したがって、大気連通バルブ８０は、常時は、バルブ収容室５５から外部に至る通路を閉塞している。上記収容部に対してインクカートリッジ１０が装着される過程で、ロッド８４がバルブ収容室５５の奥部側へ向けて押圧される。これにより、圧縮コイルバネ８６の付勢力に抗してバルブ本体８７の蓋体８８がシール部材８３から離隔する。その結果、バルブ収容室５５から外部に至る通路が開放される。この状態では、開口８２を通じてインク室１００内に大気が流入するので、インク室１００内の空気層が大気圧と同圧になる。
【００４１】
図３に示されるように、カートリッジ本体２０の背面１０２の下部にインク流通部９９が設けられている。インク流通部９９は、カートリッジ本体２０の外側へ突出する円筒状に形成されており、カートリッジ本体２０と一体成形されている。このインク流通部９９によってバルブ収容室５４（本発明の２つの空間の他方の一例、本発明の第２空間の一例、図４参照）が構成されている。後述する逆止弁３０は、このバルブ収容室５４に収容されている。バルブ収容室５４は、図４に示されるように、インク室１００側、すなわち、カートリッジ本体２０の奥行き方向（矢印５７の方向）へ延設されている。バルブ収容室５４の奥部には奥壁５３（本発明の隔壁の一例）が設けられている。奥壁５３は、インク室１００とバルブ収容室５４とを隔てる壁であり、インク室１００内に設けられている。すなわち、バルブ収容室５４は、奥壁５３で区画されている。奥壁５３には、貫通孔２８（本発明の第１孔の一例）が形成されている。貫通孔２８は、奥壁５３を矢印５７の方向へ貫通するように形成されている。このため、インク室１００とバルブ収容室５４とが貫通孔２８を通じて連通している。このバルブ収容室５４にインク供給バルブ９０（図３参照）が収容されている。
【００４２】
図４に示されるように、インク流通部９９の先端１５５に開口９２が形成されている。インク供給バルブ９０は、この開口９２からバルブ収容室５４を通じてインク室１００に至る経路を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。インク供給バルブ９０は、弁体３１と、弁座３７（本発明の保持具の一例）と、圧縮コイルバネ９６と、バルブ本体９７と、シール部材９３と、キャップ９５とを有している。これらの各部材は、ポリアセタールやシリコンゴムなどの樹脂で構成されている。
【００４３】
インク供給バルブ９０は、上記各要素（弁体３１、弁座３７、圧縮コイルバネ９６、バルブ本体９７、シール部材９３、キャップ９５）がその順序で係合されることによって構成される。上記各要素のうち、弁体３１、弁座３７、圧縮コイルバネ９６、バルブ本体９７がバルブ収容室５４に収容される。また、シール部材９３とキャップ９５は、インク流通部９９の開口９２の周縁に装着される。
【００４４】
図４に示されるように、バルブ収容室５４に圧縮コイルバネ９６が設けられている。圧縮コイルバネ９６は、弁座３７の弁体受け部３９とバルブ本体９７の壁７８との間に収縮された状態で配置されている。このため、圧縮コイルバネ９６は、弁体３１の筒体３３（本発明の筒体の一例、図６参照）が奥壁５３に密接するように弁体受け部３９を弾性的に付勢している。また、圧縮コイルバネ９６は、インク経路を形成するインク供給孔９１を閉塞する方向（図４における右方向）へバルブ本体９７を弾性的に付勢している。したがって、常時は、バルブ本体９７でインク供給孔９１が閉塞されている。一方、インク供給孔９１にインクニードル４９（図５参照）が挿入されると、圧縮コイルバネ９６の付勢力に抗してバルブ本体９７がシール部材９３から離隔される（図５参照）。これにより、インク供給孔９１が開放される。
【００４５】
シール部材９３は、カートリッジ本体２０の外部からバルブ収容室５４にインクニードル４９を挿通するものである。シール部材９３は、密封性を高めるべく、弾性変形可能なゴムなどの樹脂で構成されている。シール部材９３は、インク流通部９９の内径、開口９２の形状、及びキャップ９５の内径に合わせて、円筒形状に形成されている。シール部材９３は、図４に示されるように、インク流通部９９の内周面に嵌め入れられる第１円柱部７２と、開口９２の周縁（先端１５５）に当接される第２円柱部７３とを有する。第１円柱部７２の外径寸法は、インク流通部９９の内径寸法とほぼ等しく設定されている。第２円柱部７３の外径寸法は、キャップ９５の内径寸法とほぼ等しく設定されている。インク流通部９９の先端１５５にシール部材９３が配置された状態でキャップ９５が装着されている。この状態では、キャップ９５によって第２円柱部７３が先端１５５に押し付けられる。これにより、シール部材９３は、インク流通部９９の先端１５５に液密的に密着する。
【００４６】
シール部材９３には、第１円柱部７２及び第２円柱部７３の中心を貫通するインク供給孔９１が形成されている。上述のように、このインク供給孔９１にインクニードル４９が挿通される。インク供給孔９１は、インクニードル４９の外径よりもやや小さく形成されている。したがって、インク供給孔９１にインクニードル４９が挿通されると、インクニードル４９の外周面４８（図５参照）がインク供給孔９１の内面を押圧して密着する。言い換えれば、シール部材９３の第１円柱部７２がインクニードル４９の外周面４８に液密的に密着する。これにより、インクニードル４９は、バルブ収容室５４と外部との密封状態を維持したまま、バルブ収容室５４へ挿通される。
【００４７】
バルブ収容室５４内に配置されたバルブ本体９７は、上述のように、圧縮コイルバネ９６によってシール部材９３へ近付くように付勢されている。このため、インクカートリッジ１０が収容部に装着されていない状態では、シール部材９３は、バルブ本体９７と密着してインク流通部９９の開口９２を閉塞する。
【００４８】
［キャップ９５］
開口９２の外縁部分にシール部材９３を介してキャップ９５が取り付けられている。キャップ９５は、シール部材９３をインク流通部９９の先端１５５に固定するとともにインクニードル４９をバルブ収容室５４へ導くものである。図４に示されるように、キャップ９５は、キャップ本体１１３、挿通孔１１１、及び保持具１１５を有して構成されている。
【００４９】
キャップ本体１１３は、概ね筒状に形成されており、挿通孔１１１を有している。インクニードル４９は、この挿通孔１１１を通じてインク供給孔９１に対して挿抜される。このため、挿通孔１１１は、インクニードル４９の外径寸法よりも大きく形成されている。上記収容部にインクカートリッジ１０が装着されると、挿通孔１１１、及びインク流通孔９１を通じてインク流通部９９にインクニードル４９が挿入される。
【００５０】
図４に示されるように、キャップ本体１１３の外周面に保持具１１５が設けられている。本実施形態では、保持具１１５は、キャップ本体１１３の中心を挟んでキャップ本体１１３の外周面の２箇所に設けられている。保持具１１５は、弾性変形部１３５及び鉤部１３６を有して構成されている。弾性変形部１３５は、キャップ本体１１３の外周面から径方向外側へ突出されてからキャップ９５の後端へ向けて延出された概ねＬ字形状に形成されている。鉤部１３６は、弾性変形部１３５の先端からキャップ本体１１３の径方向の外側へ突出されている。弾性変形部１３５は、鉤部１３６がキャップ本体１１３の径方向の外側及び内側（図４における上下方向）へ変位するように、キャップ本体１１３の外周面に対して弾性変形可能に構成されている。
【００５１】
図４に示されるように、カートリッジ本体２０の背面１０２には、キャップ９５の２つの鉤部１３６と対応する位置に被係止部１０７，１０９が設けられている。被係止部１０７は、インク流通部９９の上部１４８に設けられている。被係止部１０９は、インク流通部９９の下部１４９に設けられている。被係止部１０７は、背面１０２に立設された壁１０８からインク流通部９９の外周面６３へ向けて下方へ突出されている。被係止部１０９は、筒体１２９の外周面からインク流通部９９の外周面６３へ向けて上方へ突出されている。このように、保持具１１５の鉤部１３６が弾性変形部１３５からキャップ９５の径方向外側へ突出され、被係止部１０７，１０９がインク流通部９９の外周面６３へ向けて突出されている。このため、キャップ９５がインク流通部９９に装着されることにより、被係止部１０７，１０９が保持具１１５と係合する。
【００５２】
インク流通部９９にキャップ９５が装着されると、インク流通部９９の外周面６３及びシール部材９３の第２円柱部７３の外周面７６がキャップ本体１１３で覆われる。その際、シール部材９３は、キャップ本体１１３からの押圧力を受けてインク流通部９９の先端１５５に押し付けられる。これにより、シール部材９３がインク流通部１５５の先端に密着する。また、シール部材９３は、キャップ本体１１３からの押圧力によって第２円柱部７３が拡径するように弾性変形する。これにより、シール部材９３の第２円柱部７３の外周面７６がキャップ９５の内面１１２に密着する。
【００５３】
図４に示されるように、バルブ収容室５４の奥部に逆止弁３０が設けられている。逆止弁３０は、貫通孔２８を開閉するバルブである。インク室１００内の圧力とバルブ収容室５４内の圧力差が生じることによって逆止弁３０が作動する。逆止弁３０は、本実施形態では、弁体３１と弁座３７とを有して構成されている。逆止弁３０は、弁体３１が弁座３７に保持された状態で、奥壁５３に密着するようにバルブ収容室５４に配置されている（図８（Ａ）参照）。
【００５４】
弁体３１は、奥壁５３の貫通孔２８を開閉するものである。弁体３１は、例えばシリコンゴムを射出成形することにより得られる。弁体３１は、バルブ収容室５４内に配置される小さな部材である。このため、弁体３１は、本来であれば、カートリッジ本体２０に対する組み付けを容易に行うために、例えば顔料で着色されることが好ましい。この着色処理には、いわゆる顔料分散剤が使用される。仮に、顔料及び顔料分散剤を使用して弁体３１を形成した場合、弁体３１を構成する顔料分散剤がバルブ収容室５４内のインクに溶け出して、インクの物性を変化させるおそれがある。つまり、顔料分散剤が記録用紙に記録される画像に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、本実施形態では、弁体３１が着色料を含まない材料で構成されている。弁体３１は、シリコンゴムのみから構成されており、シリコンゴムの原色（透明或いは半透明）を呈する。この弁体３１は、図６及び図７に示されるように、筒体３３、突起３２（本発明の突起の一例）、内壁３４（本発明の内壁の一例）、蓋体３５（本発明の蓋体の一例）、及び貫通孔４１（本発明の第２孔の一例）を有する。
【００５５】
［筒体３３］
筒体３３は、その内部に配置される内壁３４及び蓋体３５を支持するものであり、筒状に形成されている。本実施形態では、筒体３３は円筒形状に形成されている。この筒体３３は、後述する凹陥部３６（本発明の凹陥部の一例、図４参照）に収容されて弁体受け部３９に保持される。このため、筒体３３の外径寸法は、凹陥部３６を構成する弁体受け部３９の内径寸法よりも若干小さく設定されている。また、筒体３３の裏面２６（図６参照）は、筒体３３が弁体受け部３９の底面（凹陥部３６の奥部）に隙間なく密接するように、平面に形成されている。図８に示されるように、筒体３３の表面２５は、奥壁５３との対向面である。弁体３１は、筒体３３の表面２５が奥壁５３に当接するようにバルブ収容室５４の奥部に配置される。このため、筒体３３の表面２５は、奥壁５３に密接するように平面に形成されている。
【００５６】
上述のように、弁体受け部３９は、バルブ収容室５４の奥壁５３へ向けて圧縮コイルバネ９６によって弾性的に付勢されている。弁体３１が弁体受け部３９に保持されているので、筒体３３は、弁体受け部３９を介して圧縮コイルバネ９６からの押圧力を受ける。この押圧力によって、筒体３３の第２端４４（本発明の第２端の一例）が弁体受け部３９の底面に密接するとともに、第２端４４とは反対側の第１端４３（本発明の第１端の一例）が奥壁５３に密接する。なお、筒体３３の表面２５は第１端４３に形成された平面であり、筒体３３の裏面２６は第２端４４に形成された平面である。
【００５７】
なお、筒体３３の形状は概ね筒状であれば円筒形状に限定されるものではなく、凹陥部３６の形状に応じて変更可能である。また、筒体３３の寸法は、インク流通部９９の内径寸法、凹陥部３６の広さ、内壁３４の広さに応じて適宜変更される。
【００５８】
図６及び図７に示されるように、筒体３３の第１端４３の外周縁に突起３２が設けられている。本実施形態では、第１端４３の外周縁に、中心線４６に対して線対称となるように４つの突起３２が設けられている。突起３２は、筒体３３の外周面２９から筒体３３の径方向外向き（図７では、左方向又は右方向）に突出するように設けられている。突起３２は、弁体３１が凹陥部３６に保持された状態（例えば図８（Ａ）参照）で、弁体受け部３９の外周面よりも径方向外側へ突出しないように設けられている。言い換えれば、突起３２は、インク流通部９９の内面１１２に当接しないように設けられている。突起３２は、弁体３１が凹陥部３６に保持された状態で、後述する係合溝４７（本発明の被係合部の一例）に保持される。
【００５９】
［内壁３４］
筒体３３の内部に内壁３４が設けられている。図７に示されるように、内壁３４は、筒体３３の内面６５における第１端４３側（第１端４３寄り）に設けられている。内壁３４は、筒体３３及び蓋体３５とともに一体成形されたものである。内壁３４は、筒体３３の中心線４６と交差する交差方向へ延設されている（図７参照）。筒体３３の内部は、この内壁３４で覆われている。図７に示されるように、内壁３４は、第１部位２３と第２部位２４とを有している。第１部位２３は、筒体３３の内面６５から筒体３３の中心へ向けて裏面２６側へ延びるように形成されている。言い換えれば、第１部位２３は、中心線４６と直交する方向（図７における左右方向）に対して裏面２６側へ傾斜するように延出されている。第２部位２４は、第１部位２３に連続し、筒体３３の中心まで表面２５側へ延びるように形成されている。言い換えれば、第２部位２４は、中心線４６と直交する方向（図７における左右方向）に対して表面２５側へ傾斜するように延出されている。第２部位２４は、第１部位２３に対して屈曲するように形成されている。このように、内壁３４は、中心線４６を含む断面が屈曲形状に形成されており、表面１２と裏面１４とが交差面６２に対して非対称に形成されている（図７参照）。なお、内壁３４は、いわゆる蛇腹形状に形成されていてもよい。
【００６０】
内壁３４の第１部位２３及び第２部位２４は、本実施形態では、シリコンゴムが薄肉に形成されることによって構成されている。このため、内壁３４は、可撓性及び弾性を有している。すなわち、内壁３４は、インクからの動圧を受けて容易に変形し、動圧がなくなることによって元の形状（図７に示される形状）に復帰する。これにより、後述する蓋体３５は、貫通孔２８と接離する方向へ移動可能である（図８（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００６１】
［蓋体３５］
内壁３４の中央に蓋体３５が配設されている。蓋体３５は、奥壁５３に密着して貫通孔２８を閉塞するものである。奥壁５３には、貫通孔２８へと延びる湾曲面５０が形成されている（図８参照）。図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、蓋体３５は、湾曲面５０の形状に合わせて球状に形成されている。このため、蓋体３５が奥壁５３に当接した場合に、蓋体３５が奥壁５３の湾曲面５０に密着する。これにより、貫通孔２８が蓋体３５で閉塞される。蓋体３５は、本実施形態では、断面視で楕円形状に形成されている。なお、蓋体３５の大きさは、貫通孔２８の大きさに応じて決定される。また、内壁３４の表面１２側の形状は、貫通孔２８周辺の奥壁５０の形状に合わせて決定される。この蓋体３５は、内壁３４がインクからの動圧を受けることにより、中心線４６の方向（図６では上下方向）へ変位する（図８（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００６２】
［貫通孔４１］
内壁３４に貫通孔４１（図６及び図７参照）が設けられている。貫通孔４１は、内壁３４における蓋体３５よりも筒体３３の径方向外側に設けられている。貫通孔４１は、内壁３４の表面１２から裏面１４へ貫通するように形成されている。このため、貫通孔２８が開放されている状態（図８（Ａ）参照）では、インク室１００とバルブ収容室５４との間でインクの流通が可能である。貫通孔４１の大きさを変更することにより、インク室１００とバルブ収容室５４との間を流れる単位時間あたりのインクの流量を変更することができる。このため、貫通孔４１の大きさは、予め設定される上記インク流量に基づいて決定される。なお、本実施形態では、内壁３４に１個の貫通孔４１が設けられているが、内壁３４に複数の貫通孔４１が設けられていてもよい。ただし、貫通孔４１の数が増えることによって内壁３４がインクから受ける動圧が低下する。このため、逆止弁３０の応答性が低下する。したがって、貫通孔４１数は、逆止弁３０の応答性を考慮して適切な数に設定される。
【００６３】
上記構成により、弁体３１は、全体として筒体３３の中心線４６と交差する交差面６２に対して非対称である。
【００６４】
弁座３７（図４参照）は、弁体３１を保持するものであり、例えばポリプロピレン樹脂を射出成形することにより得られる。弁座３７は、弁座基部３８と弁体受け部３９とを備えて構成されている。
【００６５】
弁座基部３８は、弁体受け部３９の裏面の中心部から突出された棒状の部材で構成されている。弁座基部３８の外径寸法は、圧縮コイルバネ９６の内径寸法よりも若干小さく設定されている。インク供給バルブ９０の組み付け時には、バルブ収容室５４に弁座３７が収容されてから圧縮コイルバネ９６が収容される。その際、弁座基部３８が圧縮コイルバネ９６の内孔に挿通される。これにより、圧縮コイルバネ９６が弁体受け部３９の裏面及び弁座基部３８に支持される（図４参照）。これにより、圧縮コイルバネ９６の伸縮方向がバルブ収容室５４の延出方向に規制される。
【００６６】
弁座基部３８の基端に連続して弁体受け部３９が設けられている。弁体受け部３９は、弁体３１を保持するものである。弁体受け部３９は、弁座基部３８を支持する底を有する円筒形状に形成されている。弁体受け部３９は、その外形寸法がインク流通部９９の内径寸法よりもやや小さく設定されている。この弁体受け部３９は、上記底と反対側の面が開口している。弁体受け部３９は、弁体３１が挿嵌される凹陥部３６を有している。凹陥部３６に、筒体３３の第２端４４の外周縁（裏面２６の外周縁）が挿嵌される（図４参照）。凹陥部３６は、弁体３１の筒体３３を収容可能な円柱形状の空間を有して構成されている。凹陥部３６を構成する弁体受け部３９の内径寸法は、筒体３３の外形寸法よりも若干大きく設定されている。
【００６７】
弁体受け部３９は、その側壁４２に係合溝４７が設けられている。係合溝４７は、側壁４２の一部が弁体受け部３９の凹陥部３６の底側へ凹むように凹形状に形成されている。弁体３１は、筒体３３の第２端４４の外周縁が凹陥部３６に嵌挿されることによって凹陥部３６に収容される。すなわち、突起３２が係合溝４７と係合する。この状態では、筒体３３の第１端４３側に設けられている突起３２が係合溝４７に収容される。これにより、弁体受け部３９に対して弁体３１が回転することが防止されるとともに、弁体３１が安定的に保持される。
【００６８】
弁体受け部３９は、凹陥部３６に弁体３１が第２端４４側から嵌め込まれた状態で、圧縮コイルバネ９６の押圧力を受ける。弁体受け部３９は、この押圧力によって弁体３１の筒体３３を奥壁５３へ向けて押し付ける。これにより、筒体３３の第１端４３が奥壁５３に密着する。なお、図には示されていないが、弁体受け部３９の底には、インクが流通する貫通孔（不図示）が設けられている。このため、貫通孔４１を通じて内壁３４の表面２５側から裏面２６側へ流れたインクは、この貫通孔を通じてバルブ本体９７側へ流れる。
【００６９】
このように逆止弁３０（弁体３１及び弁座３７）が構成されているので、バルブ収容室５４内のインクが貫通孔２８を通じてインク室１００へ逆流すると、逆流したインクが内壁３４を押圧する。この押圧力により、内壁３４が伸張して蓋体３５が貫通孔２８へ向けて移動する（図８（Ｂ）参照）。蓋体３５が貫通孔２８に当接すると、蓋体３５が奥壁５３の湾曲面５０に密着して貫通孔２８を閉塞する。すなわち、バルブ収容室５４内の圧力がインク室１００内の圧力よりも大きい場合に、内壁３４が伸びて蓋体３５が貫通孔２８を塞ぐ位置まで変位する。これにより、バルブ収容室５４からインク室１００へのインクの逆流が防止される。
【００７０】
また、インク室１００内のインクがバルブ収容室５４へ流れる場合は、貫通孔２８を通じてバルブ収容室５４に流入したインクが内壁３４を押圧する。この押圧力により、内壁３４が収縮して蓋体３５が貫通孔２８から離隔する（図８（Ａ）参照）。これにより、貫通孔２８が開放される。すなわち、バルブ収容室５４内の圧力がインク室１００内の圧力よりも小さい場合に、内壁３４が縮んで蓋体３５が貫通孔２８を開放する位置まで変位する。上述のように、内壁３４に貫通孔４１が形成され、弁体受け部３９の凹陥部３６の底面に貫通孔（不図示）が形成されている。このため、貫通孔２８、貫通孔４１、及び凹陥部３６の底面の貫通孔を通じてインク流通部９９の先端１５５側へ向けてインクが流れる。
【００７１】
［本実施形態の作用効果］
以上説明したように、逆止弁３０の弁体３１は、内壁３４の中心線４６を含む断面が屈曲形状に形成されている。このため、内壁３４が弱い力でも伸縮する。したがって、インク室１００とバルブ収容室５４との間で微小な圧力差が生じただけで、蓋体３５が中心線４６方向へ変位するので、逆止弁３０の応答性が向上する。
【００７２】
また、本実施形態では、内壁３４が弾性を有しているので、インク室１００とバルブ収容室５４との間の微小な圧力差で蓋体３５が変位する逆止弁３０が容易に形成される。
【００７３】
また、本実施形態では、筒体３３の第１端４３の外周縁に突起３２が設けられているので、弁体３１は、第２端４４側から凹陥部３６に挿嵌することができ、且つ第１端４３側から凹陥部３６に操艦することができないように構成されている。このため、弁体３１が弁体受け部３９に対して逆向きに取り付けられることが防止される。特に、本実施形態のように、弁体３１が透明或いは半透明に形成されている場合、このような逆付け防止機構が設けられていることが特に好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【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１０の外観形状を示す斜視図である。
【図２】図２は、カートリッジ本体２０の内部構造を示す側面図である。
【図３】図３は、カートリッジ本体２０の分解斜視図である。
【図４】図４は、バルブ収容室５４付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、インク供給孔９１が閉塞された状態を示す。
【図５】図５は、バルブ収容室５４付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、インク供給孔９１が開放された状態を示す。
【図６】図６は、弁体３１の斜視図である。
【図７】図７は、弁体３１の縦断面図である。
【図８】図８は、奥壁５３付近の構造を示すカートリッジ本体２０の部分断面図であり、（Ａ）は貫通孔２８が開放された状態を示し、（Ｂ）は貫通孔２８が閉塞された状態を示す。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・インクカートリッジ（本発明のインクカートリッジの一例）
２０・・・カートリッジ本体（本発明の本体の一例）
２８・・・貫通孔（本発明の第１孔の一例）
３０・・・逆止弁（本発明のバルブの一例）
３２・・・突起
３３・・・筒体
３４・・・内壁
３５・・・蓋体
３６・・・凹陥部
３７・・・弁座（本発明の保持具の一例）
４１・・・貫通孔（本発明の第２孔の一例）
４６・・・中心線
４７・・・係合溝（本発明の被係合部の一例）
５３・・・奥壁（本発明の隔壁の一例）
５４・・・バルブ収容室（本発明の第２空間の一例）
６２・・・交差面
１００・・・インク室（本発明の第１空間の一例）
【図１】
2009133458.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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【図６】
2009133458.tif 000008
【図７】
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【図８】
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