インクカートリッジ
【課題】 弁部材が正規のストロークよりも大きく押圧されたとしても、弁部材としての機能を維持し、インクが外部に漏れ出したりインク中の水分等が蒸発するのを防止することができるインクカートリッジを提供すること。
【解決手段】
弁部材５４が押し上げられると、側壁部３６が引っ張られて伸長するのにともない、張出部３７の開口３７ａが拡大する。過剰に押し上げられると、弁部材５４が開口３７ａから飛び出してしまい、弁座部４６ａに密着する位置へ復帰することが不可能になるが、弁部材５４が過剰に押し上げられようとすると、張出部３７がリブ７０の下端壁面７０ａに当接して、弁部材５４の過剰な移動を規制することで、弁部材５４が開口３７ａから飛び出すのを防止することができる。
【解決手段】
弁部材５４が押し上げられると、側壁部３６が引っ張られて伸長するのにともない、張出部３７の開口３７ａが拡大する。過剰に押し上げられると、弁部材５４が開口３７ａから飛び出してしまい、弁座部４６ａに密着する位置へ復帰することが不可能になるが、弁部材５４が過剰に押し上げられようとすると、張出部３７がリブ７０の下端壁面７０ａに当接して、弁部材５４の過剰な移動を規制することで、弁部材５４が開口３７ａから飛び出すのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に着脱可能に装着されるインクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ等の記録装置にインクを供給する為のインクカートリッジに関し、特許文献１には、インクカートリッジが記録装置から取り外された状態において、インクカートリッジ内からのインク漏れを防止できるインクカートリッジが開示されている。このインクカートリッジは、インクを貯留するインク室とそのインク室に貯留されたインクを外部に供給するインク供給口と、そのインク室とインク供給口との間に形成されたインク誘導室とを備えている。
【０００３】
インク誘導室には弁部材が収容され、インク供給口には筒状パッキングが嵌合されている。弁部材は、インクの流路を塞ぐために圧縮バネにより筒状パッキングに弾接する方向に付勢され、インク室側からのインク漏れを防止している。インクカートリッジが記録装置に装着されると、インク供給針が筒状パッキング内に侵入し、圧縮バネの付勢に抗して弁部材をインク室側に押すことによりインクの流路が形成され、インクを供給可能に構成されている。
【０００４】
しかしながら、上述したインクカートリッジでは、圧縮バネを利用して弁部材を移動させていたので、圧縮バネを取り付けるためにインクカートリッジの内部構造が複雑になるという問題点があった。また、圧縮バネは金属製のものが用いられていたので、樹脂製のインクカートリッジと一緒に廃棄処分できず、インクカーリッジを廃棄処分する場合には、インクカートリッジから圧縮バネを取り外す作業が必要となり廃棄コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】
そこで、この問題点を解決すべく、本願出願人は、この圧縮バネに代えて、弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の弁部材の面に当接するように張出部をゴム状の弾性材料で一体に形成した支持部材を備え、側壁部の収縮により弁部材をインク流路を塞ぐ位置に付勢するようにしたものを本願より先に提案している。
【０００６】
この支持部材により、インクカートリッジに圧縮バネを取り付ける必要はなくなるので、インクカートリッジの内部構造が複雑化するのを防止することができる。また、支持部材はゴム等の弾性材料で構成することができるので、インクカートリッジを廃棄処分する場合にも、インクカートリッジから支持部材を取り出す必要がなく、廃棄コストが高くなるのを抑制することができるのである。
【特許文献１】特開２００１−１１３７２３号公報（第４図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した支持部材を備えたインクカートリッジを記録装置に装着する場合には、インク流路を塞いでいる弁部材を記録装置側の中空状のインク抽出管で押圧し、支持部材の側壁部をその付勢力に抗して伸長させ弁部材を移動させてインク流路を開放させていた。そのため支持部材の側壁部が伸長するためのスペースを確保しておく必要があった。
【０００８】
しかしながら、悪戯や不適当なインクカートリッジの装着等により、所定のストロークよりも大きく弁部材が押圧される事があった。この場合、支持部材の側壁部が過剰に伸長し、弁部材が張出部との当接から外れ前記スペースに飛び出してしまい、弁部材がもとの閉塞位置に戻ることができなくなり、インクが外部に漏れ出し或いはインク中の水分等が蒸発してしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、弁部材が正規のストロークよりも大きく押圧されたとしても、弁部材としての機能を維持でき、インクが外部に漏れ出す或いはインク中の水分等が蒸発するのを防止することができるインクカートリッジを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために請求項１に記載のインクカートリッジは、記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留するインク室を備え、前記インク室と外部とを連通する連通室と、その連通室内に、前記インク室と外部との連通を塞ぐ第１状態と前記連通を開放する第２状態とに移動可能に配置される弁部材と、その弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の前記弁部材の面に当接するように張出部を一体に有し、前記側壁部の弾性により前記弁部材を前記第１状態に付勢する支持部と、前記弁部材が前記側壁部を伸長させる方向に移動したとき、前記張出部が前記弁部材から外れる前に、前記弁部材の移動を規制する規制部とを備えている。
【００１１】
請求項２に記載のインクカートリッジは、請求項１に記載のインクカートリッジにおいて、前記規制部は、前記張出部が前記弁部材から離れる前に、前記張出部が当接する壁面である。
【００１２】
請求項３に記載のインクカートリッジは、請求項１または２に記載のインクカートリッジにおいて、前記支持部は、前記弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、前記側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備えている。
【００１３】
請求項４に記載のインクカートリッジは、請求項３に記載のインクカートリッジにおいて、前記支持部の側壁部は、前記弁部材の外周を囲む筒状であって、前記張出部は、その中央に前記側壁部の内外を連通させる前記弁部材よりも小さい開口を有しており、前記張出部と前記規制部との間隔は、前記弁部材の前記移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されている。
【００１４】
請求項５に記載のインクカートリッジは、請求項３または４に記載のインクカートリッジにおいて、前記規制部は、前記弁部材の移動方向において前記弁部材と対向する前記連通室の壁面によって構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のインクカートリッジによれば、記録装置に装着されていない状態において、インク室と外部とを連通する連通室内の弁部材は、その外周を支持部の側壁部によって包囲されつつ、その側壁部とは反対側の面が支持部の張出部に当接され、インク室と外部との連通を遮断する第１状態に付勢されている。 一方、記録装置に装着されると、弁部材は側壁部を付勢力に抗して伸長させる方向に移動し、インク室と外部とを連通する第２状態になる。
【００１６】
ここで、弁部材が所定のストロークよりも大きく押圧された場合には、弁部材に当接する張出部が弁部材から外れようとするが、張出部が弁部材から外れる前に規制部によって弁部材の移動が規制される。よって、張出部が弁部材から外れるのを防止し、弁部材がもとの遮断位置に戻らなくなることによるインクの漏れ出し或いはインク中の水分等の蒸発を防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載のインクカートリッジによれば、請求項１に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、規制部は張出部が弁部材から外れる前に張出部が当接する壁面によって構成されているので、壁面から張出部までの間隔を所定の大きさに設定することで壁面を規制部として機能させることができ、インクカートリッジの内部構造を簡略化することができるという効果がある。
【００１８】
請求項３に記載のインクカートリッジによれば、請求項１または２に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、支持部は、弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備えているので、部品点数を削減することができる。従って、インクカートリッジの製造工程を簡略化することができるという効果がある。
【００１９】
また、弁座部を弾性材料で構成することで弁部材との密着性を向上させることができ、弁部材が弁座部に着座した場合に、外部と確実に遮断することができるという効果がある。
【００２０】
請求項４に記載のインクカートリッジによれば、請求項３に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、万一、何等かの原因で弁部材が張出部から外れ、規制部と張出部との間の空間に弁部材が飛び出してしまうような事があったとしても、開口は、弁部材よりも小さく構成されており、また、張出部と規制部との間隔は、弁部材の移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されているので、飛び出してしまった弁部材は、規制部によって押圧されつつ開口を塞ぐ状態となり、外部と遮断状態に維持することができるという効果がある。
【００２１】
請求項５に記載のインクカートリッジによれば、請求項３または４に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、規制部は、弁部材の移動方向において弁部材と対向する連通室の壁面によって構成されているので、連通室の壁面に規制部としての機能を持たせることができ、インクカートリッジの内部構造を簡略化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例におけるインクカートリッジ１と、そのインクカートリッジ１を装着するインクジェット記録装置２とを示した概略図である。
【００２３】
インクカートリッジ１は、インクを吐出する記録ヘッド７を備えたインクジェット記録装置２に着脱可能に構成され、記録ヘッド７に供給するインクを貯留するためのものである。
【００２４】
インクカートリッジ１は、上面を開放した中空箱状の本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開放上面を密閉する蓋１ｂとを備え、記録ヘッド７に供給するインクは本体ケース１ａの内部に形成されるインク室１６（図２参照）に貯留されている。尚、インクジェット記録装置２には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填された複数個のインクカートリッジが装着される。
【００２５】
インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１から可撓性のインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するタンク５と、そのタンク５に貯留されたインクを記録用紙６に向けて吐出する記録ヘッド７と、タンク５と記録ヘッド７とが搭載され水平方向に往復動作するキャリッジ８と、そのキャリッジ８が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸９と、記録用紙６を搬送する搬送機構１０と、パージ装置１１とを備えている。
【００２６】
装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａには、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを抽出する中空状の突出したインク抽出管１２と、インクカートリッジ１内に大気を供給する大気供給路１３とが配設されている。
【００２７】
このインク抽出管１２の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク抽出管１２は、インク供給チューブ４を介してタンク５と連通されている。大気供給路１３には、大気供給チューブ１５の一端が連結され、他端は、大気に連通されている。
【００２８】
記録ヘッド７には、記録用紙６と対向する面に複数のノズル孔が備えられ、圧電素子からなるアクチュエータを駆動することによって、ノズル孔からタンク５に貯留されたインクが記録用紙６に向けて吐出される。尚、実際に記録動作をする場合には、記録ヘッド７を搭載したキャリッジ８が往復移動しながら、記録用紙６に記録が行われる。
【００２９】
また、記録ヘッド７は、装着部３よりも上方に配置されており、ノズル孔内のインクは、装着部３に装着されたインクカートリッジ１とノズル孔との水頭差により負の圧力（背圧）が与えられている。
【００３０】
パージ装置１１は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル孔形成面を覆うパージキャップ１１ａと、パージキャップ１１ａと連通する廃インクチューブ１１ｂと、廃インクチューブ１１ｂを介してノズル孔からインクを吸引するポンプ１１ｃとを備えている。
【００３１】
パージ処理を実行する場合には、キャリッジ８をパージ処理実行位置に移動させ、記録ヘッド７のノズル孔形成面をパージキャップ１１ａで覆う。この状態でポンプ１１ｃを駆動して、記録ヘッド７の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを吸引する。吸引された不良インクは、廃インクチューブ１１ｂを介して図示しない廃インクタンクに貯められる。なお、記録動作やパージ処理は、インクジェット記録装置２に搭載された中央演算装置であるＣＰＵ（図示せず）の下で制御される。
【００３２】
次に、図２および図３をを参照して、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置２へ装着されるジョイント部分（図１のＡ部分）の構成について説明する。図２は、インクジェット記録装置２に装着する前の状態を、図３は装着した後の状態を示すジョイント部分の断面図である。
【００３３】
インクカートリッジ１は、インク室１６を形成する底壁１ｃと周壁１ｉとを有し上面が開放された本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開放上面を覆う蓋部材１ｂと、本体ケース１ａの底壁１ｃをキャップするキャップ部材１ｅとにより構成され、本体ケース１ａに蓋部材１ｂおよびキャップ部材１ｅとを溶着してインクカートリッジ１が形成される。キャップ部材１ｅには、後述する弁装置２３、２４を外部に露出する２つの露出孔１ｆ、１ｇがそれぞれ形成されている。
【００３４】
底壁１ｃの下面には、インク室１６内のインクを外側に供給するために開口した供給側連通室３０と、インク室１６内に大気を導入するために開口した大気側連通室５０とが形成されている。両連通室３０，５０は、底壁１ｃの下面からそれぞれ一体に突出形成された筒壁１ｈ、１ｋ内に画定されている。
【００３５】
また、供給側連通室３０内の底壁１ｃには、供給側連通室３０とインク室１６との間を連通するインク供給口１ｄが形成されており、大気側連通室５０内の底壁１ｃには、大気側連通室５０とインク室１６との間を連通する大気導入口１ｊが形成されている。この大気導入口１ｊは、実質的に大気側連通室５０と実質的に同径に形成されている。大気導入口１ｊに対応する底壁１ｃの上面には、中空筒部材６２がインク室１６内に突出して形成さている。
【００３６】
中空筒部材６２は、大気導入口１ｊから連続してインク室１６に向けて断面視先窄まり状に延びて形成される第１の内部流路６２ａと、その第１の内部流路６２ａから連続してインク室１６に向けて帯状に延びる第２の内部流路６２ｂとを内部に有し、この第１の内部流路６２ａと第２の内部流路６２ｂとを介して大気側連通室５０をインク１６内のインク液面より上に開口させている。
【００３７】
この第１の内部流路６２ａとそれに隣接する大気側連通室５０の上部の各内面に連続して、後述する弁部材６５のガイド棒６６に向けて張り出す複数枚のリブ７０が形成されている。このリブ７０の下端の壁面７０ａと後述する支持部材６３の張出部７３との間隔Ｔ１は、図３に示すように、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置２に装着した状態でも張出部７３がリブ７０の下端の壁面７０ａと間隔（上記Ｔ１よりも小さい）をおくように構成されている。
【００３８】
また、供給側連通室３０の内面には、底壁１ｃ下面から供給側連通室３０内に収容されている後述する支持部材４６の張出部３７に向けて張り出す所定枚数のリブ７１が形成されている。このリブ７１の下端の壁面７１ａと張出部３７との間隔Ｔ２は、図３に示すように、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置２に装着した状態で張出部３７がリブ７１の下端の壁面７１ａと間隔（上記Ｔ２よりも小さい）をおくように構成されている。
【００３９】
更に、連通室３０、５０には、それぞれ弁装置２３，２４が配置されている。供給側の弁装置２３は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材４６と、樹脂材料で構成された弁部材５４とを備えている。支持部材４６は、ほぼ円筒形の外形をなし、弁座部４６ａ、その弁座部４６ａよりもインク室１６側に付勢部４６ｂ、弁座部４６ａの外周に取付部３３を一体に成形して構成される。弁部材５４は、付勢部４６ｂによって弁座部４６ａに当接する方向に付勢されてその付勢部４６ｂ内に収容されている。
【００４０】
取付部３３は、付勢部４６ｂの外径よりも大きく形成されている。また、連通室３０は、取付部３３を収納するために外側へ径が大きくなる段状面４４を有している。支持部材４６は、取付部３３をキャップ部材１ｅと段状面４４との間に挟持して固着されている。
【００４１】
弁座部４６ａはその中央に軸線方向に貫通した開口４１、その開口４１の下部に挿入口３５、さらにその下部にテーパ状の誘導路４０を有する。挿入口３５は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク抽出管１２が密着して挿入される大きさに形成さている。
【００４２】
付勢部４６ｂは、弁座部４６ａの外周からインク室１６側に円筒状に立ち上がった側壁部３６と、その側壁部３６と連接し弁部材５４のインク室１６側に当接するように内側に張り出した張出部３７とにより形成され、張出部３７の中央に開口３７ａを有し、この開口３７ａの直径ｄ１は、後述する弁部材５４の突起部材５７ａの直径ｄ２（図４参照）よりも小さく構成されている。
【００４３】
付勢部４６ｂは、弁部材５４を弁座部４６ａに当接させる方向に、側壁部３６と張出部３７との弾性力により弁部材５４を付勢し、常態では弁部材５４を弁座部４６ａに密着させている。また、インク抽出管１２が挿入孔３５に挿入されて弁部材５４をインク室１６側に押し上げることで、側壁部３６が伸びて張出部３７を押し上げ、弁部材５４の底部と弁座部４６ａとの間にインク流路のための隙間が形成される。
【００４４】
弁部材５４は、図４に示すように、底部５７と、その底部５７の外周より垂直で上方にかつ円筒状に延びる弁側壁部５６と、底部５７と弁側壁部５６とに渡って連続して形成された連通路５８とを備えている。底部５７は、弁座部４６ａと対向する端面に、連通路５８よりも中心側でかつ開口４１よりも外側となる位置に、弁座部４６ａ側に突起し環状に形成された突起部材５７ａを有している。突起部材５７ａは、付勢部４６ｂの押圧により弁座部４６ａを弾性変形させてその弁座部４６ａの上面に密着する。この突起部材５７ａの直径ｄ２は、上述した張出部３７の中央に開口する開口３７ａの直径ｄ１よりも大きく構成されている。
【００４５】
一方、弁装置２４は、弁装置２３と同様に、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材６３と、樹脂材料で構成された弁部材６５とを備えている。支持部材６３は、支持部材４６と同様に弁座部６３ａ、付勢部６３ｂ、取付部６３ｅを一体に成形して構成されている。また、付勢部６３ｂは、支持部材４６の付勢部材４６ｂと同様に弁座部６３ａの外周からインク室１６側に円筒状に立ち上がった側壁部７２と、その側壁部７２と連接し弁部材６５のインク室１６側に当接するように内側に張り出した張出部７３とにより形成され、張出部７３の中央に開口７４を有し、この開口７４の直径ｄ３は、後述する弁部材６５の突起部材５７ａの直径ｄ４（図４参照）よりも小さく構成されている。尚、これらの構成の機能は、支持部材４６のものと同一であるので、その説明を省略する。
【００４６】
弁座部６３ａには、後述する弁部材６５の操作部材６７が挿通される貫通口６３ｃが形成され、その弁座部６３ａの下部には、貫通孔６３ｃの周囲を囲むように、円筒状のシール部６３ｄが一体に形成されている。
【００４７】
弁部材６５は、図５に示すように、上部にガイド棒６６と下部に操作部材６７とほぼ中央部に弁部６８とを有する。弁部６８は、図４に示す弁部材５４と同様に、底部５７と、弁側壁部５６と、連通路５８と、底部５７下面の突起部材５７ａとを備えている。尚、弁部６８は、弁部材５４と同様に構成されているので、同様な構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
ガイド棒６６は、底部５７から垂直に立ち上げられた円筒形であり、付勢部６３ｂの開口７４を間隔をおいて貫通し、且つ、リブ７０にその周囲を囲まれた状態に位置する。
【００４９】
操作部材６７は、底部５７から垂直に下方に延設され突起であり、弁座部６３ａの貫通孔６３ｃとの間に大気の流通のための間隔をおいて、その貫通孔６３ｃを貫通して下方に突出している。
【００５０】
このインクカートリッジ１が装着される装着部３には、インク供給側には、インク抽出管１２が突出して形成され、インク抽出管１２の下部周囲は、スポンジ等の多孔質弾性体３ｃが、凹部に埋設されている。この多孔質弾性体３ｃは、万が一、インクがインク供給側から漏れた場合に、その漏れたインクを吸収するために設けられている。
【００５１】
インク抽出管１２の上端には、その内部流路と外周とを半径方向に接続する連通口１２ａが欠切状に形成され、インク抽出管１２が弁部材５４に当接したとき、インク抽出管１２の内部流路とインク室１６との連通を確保する。
【００５２】
大気導入側は、インクカートリッジ１の支持部材６３に形成されたシール部６３ｄに対応して、凹部３ｄが形成され、その凹部３ｄには、操作部材６７の下端とずれた位置に大気供給路１３が形成されている。凹部３ｄは、図３に示すように、インクカートリッジ１が装着部３に装着された場合に、シール部６３ｄが嵌め込まれ、そのシール部６３ｄの先端が弾性変形してこの凹部３ｄの底部に密着し、大気供給路１３と大気導入口１ｊとを外側に対してシールして連通状態にする。
【００５３】
次に、図２および図３を参照して、インクカートリッジ１を装着部３に装着する場合のインクカートリッジ１の状態について説明する。図２に示すように、インクカートリッジ１が、装着部３に装着される前の状態においては、大気導入側は、操作部材６７が、キャップ１ｅの底面から下方に突出し、その下端は、シール部６３ｄの最下端より少し上方に位置するように配設されていて、弁部材６５は、付勢部６３ｂにより付勢されて弁座部６３ａに密着している。一方、インク供給側も同様に、弁部材５４が付勢部４６ｂにより付勢されて弁座部４６ａに密着している。
【００５４】
そして、図３に示すように、インクカートリッジ１が装着部３に装着された場合には、インク供給側は、インク抽出管１２の先端が、弁部材５４を押し上げ、それに伴い、付勢部４６ｂの側壁部３６が伸長され、弁部材５４が弁座部４６ａから離れることで、弁装置２３が開放される。よって、インク室１６内に貯留されているインクは、インク供給口１ｄ、供給側連通室３０、張出部３７に開口する開口３７ａ、弁部材５４の連通路５８（図４参照）、インク抽出管１２の連通口１２ａを介して、インク抽出管１２内に供給される。
【００５５】
一方、大気導入側は、凹部３ｄの底に操作部材６７の先端が当接し、弁部材６５が固定された状態で、支持部材６３の弁座部６３ａが下方に移動され、相対的に弁部材６５を押し上げられ、それに伴い、付勢部６３ｂの側壁部７２が伸長され、弁部材６５が弁座部６３ａから離れることで、弁装置２４が開放される。この際、弁部材６５のガイド棒６６は、リブ７０の縦方向の縁をガイド部として、それに沿って移動するので、弁部材６５が鉛直方向から傾いた方向に移動しようとしても、その移動がリブ７０によって規制されるので、弁部材６５を略鉛直方向に移動させることができる。
【００５６】
こうして、弁装置２４が開放されると、大気供給路１３、操作部材６７と貫通孔６３ｃとの間の隙間、弁部材６５の連通路５８（図５参照）、ガイド棒６６と張出部７３に開口する開口７４との隙間、大気連通室５０、第１の内部流路６２ａのリブ７０の間、第２の内部流路６２ｂを介してインク室１６内と外部とが連通される。
【００５７】
次に、図６を参照して、インクカートリッジ１の不適当な装着や悪戯等によって正規のストロークよりも大きく弁部材５４，６５が押し上げられた場合について説明する。
【００５８】
弁部材５４，６５のそれぞれを支持する支持部材４６，６３は、ゴム状の弾性部材で構成されているため、弁部材５４，６５が押し上げられると、側壁部３６，７２が引っ張られて伸長するのにともない、張出部３７，７３が傾斜して張出部３７，７３の開口３７ａ，７４が拡大する。側壁部３６，７２が所定量伸長された状態でさらに押し上げられると、弁部材５４，６５が張出部３７，７３を大きく傾斜させて開口３７ａ，７４をさらに拡大し、開口３７ａ，７４から飛び出してしまう。その結果、弁部材５４，６５が弁座部４６ａ，６３ａに密着する位置へ復帰することが不可能になる。
【００５９】
本実施例のインクカートリッジでは、リブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａが弁部材５４，６５の過剰の移動を規制する規制部として作用する。すなわち、開口３７ａ，７４が弁部材５４，６５よりも大きくなって弁部材５４，６５が張出部３７，７３から外れる前に、図６に示すように、張出部３７，７３の上面がリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａに当接するように、張出部３７，７３の上面とリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａとの間隔Ｔ１，Ｔ２が設定されている。
【００６０】
よって、弁部材５４，６５が過剰に押し上げられようとしても、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出すのを防止でき、弁装置２３，２４が開放状態のまま放置されて、インクが外部に漏れたり、インク中の水分等が蒸発してインクが増粘する等のことがなくなる。なお、インクが漏れるのは、インク供給側の弁装置２３からだけではなく、インクカートリッジは持ち運び中に転倒する等して、第１及び第２の内部流路６２ａ，６２ｂにインクが侵入しており、上記のように大気導入側の弁装置２４が開放したときには、その弁装置からインクが漏れることもあり得る。また、同様に、インク供給側の弁装置２３から水分等が蒸発することもあり得る。
【００６１】
なお、弁部材５４，６５が鉛直方向（すなわち正規の方向）から傾いた方向に押し上げられると、側壁部３６，７２の一部が大きく引っ張られて開口３７ａ，７４がそれに対応する方向に変形して伸長し、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出しやすくなる。本実施例の大気導入側の弁装置２４においては、上記のとおり、ガイド棒６６とリブ７０との摺動によって略鉛直方向に案内しているので、側壁部３６，７２の一部のみが大きく引っ張られることがなく、したがって、この構造によって、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまうのを少なくすることができる。本実施例では、大気導入側の弁装置２４においてこれを実施しているが、インク供給側の弁装置２３においてもガイド棒を設けて、インク供給口１ｄまたはリブ７１に案内させるようにすることもできる。
【００６２】
さらに、支持部材４６，６３が製造上の誤差等により、設計上の所定寸法よりも小さく製作されたり、弁部材５４，６５の押し上げ力に対して側壁部３６，７２の伸長量が足りなかったりして、弁部材５４，６５が勢いよく押されて、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまったとしても、以下のとおり本実施例のインクカートリッジでは、弁装置２３，２４が開放状態になることを防止している。
【００６３】
上記のように弁部材５４，６５の突起部５７ａの直径ｄ２、ｄ４は、開口３７ａ，７４の直径ｄ１、ｄ３よりも大きく形成され、また、上記間隔Ｔ１，Ｔ２は、弁部材５４，６５の突起部５７ａから弁側壁部５６の上端までの高さ（すなわち弁部材５４の移動方向と平行な厚さ）とほぼ同等またはそれよりも少し小さく形成されている。このため、図７に示すように、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出すと、側壁部３６，７２が収縮し、張出部３７，７３が弁部材５４，６５の下面に沿ってもとの形状に復帰しようとし、その結果、弁部材５４，６５は、張出部３７，７３の上面とリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａとの間に挟まれ、弁部材５４，６５の下面によって開口３７ａ，７４を塞ぐ状態になる。よって、万が一、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまったとしても、弁装置２３，２４が開放状態（通常では復帰不可能であるが）のまま放置され、インクが外部に漏れる等のことがなくなる。
【００６４】
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６５】
例えば、上記実施例では、リブ７０，７１によって弁部材６５，５４の移動を規制する場合について説明したが、このリブ７０に代えて、図８に示すように、大気側連通室５０の天井壁面５０ａや、供給側連通室３０の天井壁面３０ａに張出部３７，７３を当てて弁部材５４の移動を規制するように構成しても良い。
【００６６】
また、図８に示すように、第１の内部流路６２ａの内面を、ガイド棒６６の外周から微少間隔をおいた円筒状とし、ガイド棒６６をその第１の内部流路６２ａの内面に沿って摺動可能に案内するようにしてもよい。
【００６７】
また、図９に示すように、供給側連通室３０の天井壁から垂下するリブ７２の下端壁面を張出部３７の開口３７ａを介して弁部材５４に直接対向させ、弁部材５４が上昇したとき、リブ７２が張出部３７の開口３７ａに侵入して弁部材５４に直接当接し、その弁部材５４の過剰な移動を阻止するように構成してもよい。さらに、大気側連通室５０の天井壁面７３に、弁部材６５のガイド棒６６の上端を直接当接させて弁部材６５の過剰な移動を阻止するように構成してもよい。この場合、天井壁面７３とガイド棒６６との当接状態において、大気との連通を確保できるように、その両者の一方に連通路６６ａを設けておく。
【００６８】
また、上記実施例では、インクや大気の流通のために支持部材４６，６３の内外を連通させる開口３７ａ，７４を弁部材５４，６５の移動方向に開口させた場合について説明したが、この開口３７ａ、７４を設ける位置としては、かかる位置に限定されるものではなく、弁部材５４，６５を収容する支持部材４６，６３の内外を連通することができれば、例えば、支持部材４６，６３の側壁部３６，７２に設けるように構成しても良い。かかる場合には、弁部材５４，６５の連通孔５８が不要になる。
【００６９】
また、装着部の大気導入路１３を、インク供給管１２と同様に中空筒状に突出させるとともに大気連通側の弁装置２４をインク供給側の弁装置２３と同一構造のものにすることもできる。また、インク供給管１２を装着部から突出しない形状とするとともにインク供給側の弁装置２３を大気連通側の弁装置２４と同一構造のものにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のインクカートリッジを装着するインクジェット記録装置を示した概略図である。
【図２】インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着する前の状態を示す断面図である。
【図３】インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着した状態を示す断面図である。
【図４】弁部材を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は底面図である。
【図５】弁部材を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】弁装置の動作状態を説明するインクカートリッジの断面図である。
【図７】弁装置の動作状態を説明するインクカートリッジの断面図である。
【図８】第２実施例のインクカートリッジの部分的な断面図である。
【図９】第３実施例のインクカートリッジの部分的な断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ インクカートリッジ
２ インクジェット記録装置
１６ インク室
３０ 供給側連通室
３７ 張出部
３７ａ 開口
３６ 側壁部
４６ 付勢部
４６ａ 弁座部
５０ 大気側連通室
５４ 弁部材
６５ 弁部材
７０ リブ
７０ａ リブの下端壁面
７１ リブ
７１ａ リブの下端壁面
７３ 張出部
７２ 側壁部
６３ａ 弁座部
７４ 開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に着脱可能に装着されるインクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ等の記録装置にインクを供給する為のインクカートリッジに関し、特許文献１には、インクカートリッジが記録装置から取り外された状態において、インクカートリッジ内からのインク漏れを防止できるインクカートリッジが開示されている。このインクカートリッジは、インクを貯留するインク室とそのインク室に貯留されたインクを外部に供給するインク供給口と、そのインク室とインク供給口との間に形成されたインク誘導室とを備えている。
【０００３】
インク誘導室には弁部材が収容され、インク供給口には筒状パッキングが嵌合されている。弁部材は、インクの流路を塞ぐために圧縮バネにより筒状パッキングに弾接する方向に付勢され、インク室側からのインク漏れを防止している。インクカートリッジが記録装置に装着されると、インク供給針が筒状パッキング内に侵入し、圧縮バネの付勢に抗して弁部材をインク室側に押すことによりインクの流路が形成され、インクを供給可能に構成されている。
【０００４】
しかしながら、上述したインクカートリッジでは、圧縮バネを利用して弁部材を移動させていたので、圧縮バネを取り付けるためにインクカートリッジの内部構造が複雑になるという問題点があった。また、圧縮バネは金属製のものが用いられていたので、樹脂製のインクカートリッジと一緒に廃棄処分できず、インクカーリッジを廃棄処分する場合には、インクカートリッジから圧縮バネを取り外す作業が必要となり廃棄コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】
そこで、この問題点を解決すべく、本願出願人は、この圧縮バネに代えて、弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の弁部材の面に当接するように張出部をゴム状の弾性材料で一体に形成した支持部材を備え、側壁部の収縮により弁部材をインク流路を塞ぐ位置に付勢するようにしたものを本願より先に提案している。
【０００６】
この支持部材により、インクカートリッジに圧縮バネを取り付ける必要はなくなるので、インクカートリッジの内部構造が複雑化するのを防止することができる。また、支持部材はゴム等の弾性材料で構成することができるので、インクカートリッジを廃棄処分する場合にも、インクカートリッジから支持部材を取り出す必要がなく、廃棄コストが高くなるのを抑制することができるのである。
【特許文献１】特開２００１−１１３７２３号公報（第４図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した支持部材を備えたインクカートリッジを記録装置に装着する場合には、インク流路を塞いでいる弁部材を記録装置側の中空状のインク抽出管で押圧し、支持部材の側壁部をその付勢力に抗して伸長させ弁部材を移動させてインク流路を開放させていた。そのため支持部材の側壁部が伸長するためのスペースを確保しておく必要があった。
【０００８】
しかしながら、悪戯や不適当なインクカートリッジの装着等により、所定のストロークよりも大きく弁部材が押圧される事があった。この場合、支持部材の側壁部が過剰に伸長し、弁部材が張出部との当接から外れ前記スペースに飛び出してしまい、弁部材がもとの閉塞位置に戻ることができなくなり、インクが外部に漏れ出し或いはインク中の水分等が蒸発してしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、弁部材が正規のストロークよりも大きく押圧されたとしても、弁部材としての機能を維持でき、インクが外部に漏れ出す或いはインク中の水分等が蒸発するのを防止することができるインクカートリッジを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために請求項１に記載のインクカートリッジは、記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留するインク室を備え、前記インク室と外部とを連通する連通室と、その連通室内に、前記インク室と外部との連通を塞ぐ第１状態と前記連通を開放する第２状態とに移動可能に配置される弁部材と、その弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の前記弁部材の面に当接するように張出部を一体に有し、前記側壁部の弾性により前記弁部材を前記第１状態に付勢する支持部と、前記弁部材が前記側壁部を伸長させる方向に移動したとき、前記張出部が前記弁部材から外れる前に、前記弁部材の移動を規制する規制部とを備えている。
【００１１】
請求項２に記載のインクカートリッジは、請求項１に記載のインクカートリッジにおいて、前記規制部は、前記張出部が前記弁部材から離れる前に、前記張出部が当接する壁面である。
【００１２】
請求項３に記載のインクカートリッジは、請求項１または２に記載のインクカートリッジにおいて、前記支持部は、前記弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、前記側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備えている。
【００１３】
請求項４に記載のインクカートリッジは、請求項３に記載のインクカートリッジにおいて、前記支持部の側壁部は、前記弁部材の外周を囲む筒状であって、前記張出部は、その中央に前記側壁部の内外を連通させる前記弁部材よりも小さい開口を有しており、前記張出部と前記規制部との間隔は、前記弁部材の前記移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されている。
【００１４】
請求項５に記載のインクカートリッジは、請求項３または４に記載のインクカートリッジにおいて、前記規制部は、前記弁部材の移動方向において前記弁部材と対向する前記連通室の壁面によって構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のインクカートリッジによれば、記録装置に装着されていない状態において、インク室と外部とを連通する連通室内の弁部材は、その外周を支持部の側壁部によって包囲されつつ、その側壁部とは反対側の面が支持部の張出部に当接され、インク室と外部との連通を遮断する第１状態に付勢されている。 一方、記録装置に装着されると、弁部材は側壁部を付勢力に抗して伸長させる方向に移動し、インク室と外部とを連通する第２状態になる。
【００１６】
ここで、弁部材が所定のストロークよりも大きく押圧された場合には、弁部材に当接する張出部が弁部材から外れようとするが、張出部が弁部材から外れる前に規制部によって弁部材の移動が規制される。よって、張出部が弁部材から外れるのを防止し、弁部材がもとの遮断位置に戻らなくなることによるインクの漏れ出し或いはインク中の水分等の蒸発を防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載のインクカートリッジによれば、請求項１に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、規制部は張出部が弁部材から外れる前に張出部が当接する壁面によって構成されているので、壁面から張出部までの間隔を所定の大きさに設定することで壁面を規制部として機能させることができ、インクカートリッジの内部構造を簡略化することができるという効果がある。
【００１８】
請求項３に記載のインクカートリッジによれば、請求項１または２に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、支持部は、弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備えているので、部品点数を削減することができる。従って、インクカートリッジの製造工程を簡略化することができるという効果がある。
【００１９】
また、弁座部を弾性材料で構成することで弁部材との密着性を向上させることができ、弁部材が弁座部に着座した場合に、外部と確実に遮断することができるという効果がある。
【００２０】
請求項４に記載のインクカートリッジによれば、請求項３に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、万一、何等かの原因で弁部材が張出部から外れ、規制部と張出部との間の空間に弁部材が飛び出してしまうような事があったとしても、開口は、弁部材よりも小さく構成されており、また、張出部と規制部との間隔は、弁部材の移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されているので、飛び出してしまった弁部材は、規制部によって押圧されつつ開口を塞ぐ状態となり、外部と遮断状態に維持することができるという効果がある。
【００２１】
請求項５に記載のインクカートリッジによれば、請求項３または４に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、規制部は、弁部材の移動方向において弁部材と対向する連通室の壁面によって構成されているので、連通室の壁面に規制部としての機能を持たせることができ、インクカートリッジの内部構造を簡略化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例におけるインクカートリッジ１と、そのインクカートリッジ１を装着するインクジェット記録装置２とを示した概略図である。
【００２３】
インクカートリッジ１は、インクを吐出する記録ヘッド７を備えたインクジェット記録装置２に着脱可能に構成され、記録ヘッド７に供給するインクを貯留するためのものである。
【００２４】
インクカートリッジ１は、上面を開放した中空箱状の本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開放上面を密閉する蓋１ｂとを備え、記録ヘッド７に供給するインクは本体ケース１ａの内部に形成されるインク室１６（図２参照）に貯留されている。尚、インクジェット記録装置２には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填された複数個のインクカートリッジが装着される。
【００２５】
インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１から可撓性のインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するタンク５と、そのタンク５に貯留されたインクを記録用紙６に向けて吐出する記録ヘッド７と、タンク５と記録ヘッド７とが搭載され水平方向に往復動作するキャリッジ８と、そのキャリッジ８が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸９と、記録用紙６を搬送する搬送機構１０と、パージ装置１１とを備えている。
【００２６】
装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａには、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを抽出する中空状の突出したインク抽出管１２と、インクカートリッジ１内に大気を供給する大気供給路１３とが配設されている。
【００２７】
このインク抽出管１２の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク抽出管１２は、インク供給チューブ４を介してタンク５と連通されている。大気供給路１３には、大気供給チューブ１５の一端が連結され、他端は、大気に連通されている。
【００２８】
記録ヘッド７には、記録用紙６と対向する面に複数のノズル孔が備えられ、圧電素子からなるアクチュエータを駆動することによって、ノズル孔からタンク５に貯留されたインクが記録用紙６に向けて吐出される。尚、実際に記録動作をする場合には、記録ヘッド７を搭載したキャリッジ８が往復移動しながら、記録用紙６に記録が行われる。
【００２９】
また、記録ヘッド７は、装着部３よりも上方に配置されており、ノズル孔内のインクは、装着部３に装着されたインクカートリッジ１とノズル孔との水頭差により負の圧力（背圧）が与えられている。
【００３０】
パージ装置１１は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル孔形成面を覆うパージキャップ１１ａと、パージキャップ１１ａと連通する廃インクチューブ１１ｂと、廃インクチューブ１１ｂを介してノズル孔からインクを吸引するポンプ１１ｃとを備えている。
【００３１】
パージ処理を実行する場合には、キャリッジ８をパージ処理実行位置に移動させ、記録ヘッド７のノズル孔形成面をパージキャップ１１ａで覆う。この状態でポンプ１１ｃを駆動して、記録ヘッド７の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを吸引する。吸引された不良インクは、廃インクチューブ１１ｂを介して図示しない廃インクタンクに貯められる。なお、記録動作やパージ処理は、インクジェット記録装置２に搭載された中央演算装置であるＣＰＵ（図示せず）の下で制御される。
【００３２】
次に、図２および図３をを参照して、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置２へ装着されるジョイント部分（図１のＡ部分）の構成について説明する。図２は、インクジェット記録装置２に装着する前の状態を、図３は装着した後の状態を示すジョイント部分の断面図である。
【００３３】
インクカートリッジ１は、インク室１６を形成する底壁１ｃと周壁１ｉとを有し上面が開放された本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開放上面を覆う蓋部材１ｂと、本体ケース１ａの底壁１ｃをキャップするキャップ部材１ｅとにより構成され、本体ケース１ａに蓋部材１ｂおよびキャップ部材１ｅとを溶着してインクカートリッジ１が形成される。キャップ部材１ｅには、後述する弁装置２３、２４を外部に露出する２つの露出孔１ｆ、１ｇがそれぞれ形成されている。
【００３４】
底壁１ｃの下面には、インク室１６内のインクを外側に供給するために開口した供給側連通室３０と、インク室１６内に大気を導入するために開口した大気側連通室５０とが形成されている。両連通室３０，５０は、底壁１ｃの下面からそれぞれ一体に突出形成された筒壁１ｈ、１ｋ内に画定されている。
【００３５】
また、供給側連通室３０内の底壁１ｃには、供給側連通室３０とインク室１６との間を連通するインク供給口１ｄが形成されており、大気側連通室５０内の底壁１ｃには、大気側連通室５０とインク室１６との間を連通する大気導入口１ｊが形成されている。この大気導入口１ｊは、実質的に大気側連通室５０と実質的に同径に形成されている。大気導入口１ｊに対応する底壁１ｃの上面には、中空筒部材６２がインク室１６内に突出して形成さている。
【００３６】
中空筒部材６２は、大気導入口１ｊから連続してインク室１６に向けて断面視先窄まり状に延びて形成される第１の内部流路６２ａと、その第１の内部流路６２ａから連続してインク室１６に向けて帯状に延びる第２の内部流路６２ｂとを内部に有し、この第１の内部流路６２ａと第２の内部流路６２ｂとを介して大気側連通室５０をインク１６内のインク液面より上に開口させている。
【００３７】
この第１の内部流路６２ａとそれに隣接する大気側連通室５０の上部の各内面に連続して、後述する弁部材６５のガイド棒６６に向けて張り出す複数枚のリブ７０が形成されている。このリブ７０の下端の壁面７０ａと後述する支持部材６３の張出部７３との間隔Ｔ１は、図３に示すように、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置２に装着した状態でも張出部７３がリブ７０の下端の壁面７０ａと間隔（上記Ｔ１よりも小さい）をおくように構成されている。
【００３８】
また、供給側連通室３０の内面には、底壁１ｃ下面から供給側連通室３０内に収容されている後述する支持部材４６の張出部３７に向けて張り出す所定枚数のリブ７１が形成されている。このリブ７１の下端の壁面７１ａと張出部３７との間隔Ｔ２は、図３に示すように、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置２に装着した状態で張出部３７がリブ７１の下端の壁面７１ａと間隔（上記Ｔ２よりも小さい）をおくように構成されている。
【００３９】
更に、連通室３０、５０には、それぞれ弁装置２３，２４が配置されている。供給側の弁装置２３は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材４６と、樹脂材料で構成された弁部材５４とを備えている。支持部材４６は、ほぼ円筒形の外形をなし、弁座部４６ａ、その弁座部４６ａよりもインク室１６側に付勢部４６ｂ、弁座部４６ａの外周に取付部３３を一体に成形して構成される。弁部材５４は、付勢部４６ｂによって弁座部４６ａに当接する方向に付勢されてその付勢部４６ｂ内に収容されている。
【００４０】
取付部３３は、付勢部４６ｂの外径よりも大きく形成されている。また、連通室３０は、取付部３３を収納するために外側へ径が大きくなる段状面４４を有している。支持部材４６は、取付部３３をキャップ部材１ｅと段状面４４との間に挟持して固着されている。
【００４１】
弁座部４６ａはその中央に軸線方向に貫通した開口４１、その開口４１の下部に挿入口３５、さらにその下部にテーパ状の誘導路４０を有する。挿入口３５は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク抽出管１２が密着して挿入される大きさに形成さている。
【００４２】
付勢部４６ｂは、弁座部４６ａの外周からインク室１６側に円筒状に立ち上がった側壁部３６と、その側壁部３６と連接し弁部材５４のインク室１６側に当接するように内側に張り出した張出部３７とにより形成され、張出部３７の中央に開口３７ａを有し、この開口３７ａの直径ｄ１は、後述する弁部材５４の突起部材５７ａの直径ｄ２（図４参照）よりも小さく構成されている。
【００４３】
付勢部４６ｂは、弁部材５４を弁座部４６ａに当接させる方向に、側壁部３６と張出部３７との弾性力により弁部材５４を付勢し、常態では弁部材５４を弁座部４６ａに密着させている。また、インク抽出管１２が挿入孔３５に挿入されて弁部材５４をインク室１６側に押し上げることで、側壁部３６が伸びて張出部３７を押し上げ、弁部材５４の底部と弁座部４６ａとの間にインク流路のための隙間が形成される。
【００４４】
弁部材５４は、図４に示すように、底部５７と、その底部５７の外周より垂直で上方にかつ円筒状に延びる弁側壁部５６と、底部５７と弁側壁部５６とに渡って連続して形成された連通路５８とを備えている。底部５７は、弁座部４６ａと対向する端面に、連通路５８よりも中心側でかつ開口４１よりも外側となる位置に、弁座部４６ａ側に突起し環状に形成された突起部材５７ａを有している。突起部材５７ａは、付勢部４６ｂの押圧により弁座部４６ａを弾性変形させてその弁座部４６ａの上面に密着する。この突起部材５７ａの直径ｄ２は、上述した張出部３７の中央に開口する開口３７ａの直径ｄ１よりも大きく構成されている。
【００４５】
一方、弁装置２４は、弁装置２３と同様に、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材６３と、樹脂材料で構成された弁部材６５とを備えている。支持部材６３は、支持部材４６と同様に弁座部６３ａ、付勢部６３ｂ、取付部６３ｅを一体に成形して構成されている。また、付勢部６３ｂは、支持部材４６の付勢部材４６ｂと同様に弁座部６３ａの外周からインク室１６側に円筒状に立ち上がった側壁部７２と、その側壁部７２と連接し弁部材６５のインク室１６側に当接するように内側に張り出した張出部７３とにより形成され、張出部７３の中央に開口７４を有し、この開口７４の直径ｄ３は、後述する弁部材６５の突起部材５７ａの直径ｄ４（図４参照）よりも小さく構成されている。尚、これらの構成の機能は、支持部材４６のものと同一であるので、その説明を省略する。
【００４６】
弁座部６３ａには、後述する弁部材６５の操作部材６７が挿通される貫通口６３ｃが形成され、その弁座部６３ａの下部には、貫通孔６３ｃの周囲を囲むように、円筒状のシール部６３ｄが一体に形成されている。
【００４７】
弁部材６５は、図５に示すように、上部にガイド棒６６と下部に操作部材６７とほぼ中央部に弁部６８とを有する。弁部６８は、図４に示す弁部材５４と同様に、底部５７と、弁側壁部５６と、連通路５８と、底部５７下面の突起部材５７ａとを備えている。尚、弁部６８は、弁部材５４と同様に構成されているので、同様な構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
ガイド棒６６は、底部５７から垂直に立ち上げられた円筒形であり、付勢部６３ｂの開口７４を間隔をおいて貫通し、且つ、リブ７０にその周囲を囲まれた状態に位置する。
【００４９】
操作部材６７は、底部５７から垂直に下方に延設され突起であり、弁座部６３ａの貫通孔６３ｃとの間に大気の流通のための間隔をおいて、その貫通孔６３ｃを貫通して下方に突出している。
【００５０】
このインクカートリッジ１が装着される装着部３には、インク供給側には、インク抽出管１２が突出して形成され、インク抽出管１２の下部周囲は、スポンジ等の多孔質弾性体３ｃが、凹部に埋設されている。この多孔質弾性体３ｃは、万が一、インクがインク供給側から漏れた場合に、その漏れたインクを吸収するために設けられている。
【００５１】
インク抽出管１２の上端には、その内部流路と外周とを半径方向に接続する連通口１２ａが欠切状に形成され、インク抽出管１２が弁部材５４に当接したとき、インク抽出管１２の内部流路とインク室１６との連通を確保する。
【００５２】
大気導入側は、インクカートリッジ１の支持部材６３に形成されたシール部６３ｄに対応して、凹部３ｄが形成され、その凹部３ｄには、操作部材６７の下端とずれた位置に大気供給路１３が形成されている。凹部３ｄは、図３に示すように、インクカートリッジ１が装着部３に装着された場合に、シール部６３ｄが嵌め込まれ、そのシール部６３ｄの先端が弾性変形してこの凹部３ｄの底部に密着し、大気供給路１３と大気導入口１ｊとを外側に対してシールして連通状態にする。
【００５３】
次に、図２および図３を参照して、インクカートリッジ１を装着部３に装着する場合のインクカートリッジ１の状態について説明する。図２に示すように、インクカートリッジ１が、装着部３に装着される前の状態においては、大気導入側は、操作部材６７が、キャップ１ｅの底面から下方に突出し、その下端は、シール部６３ｄの最下端より少し上方に位置するように配設されていて、弁部材６５は、付勢部６３ｂにより付勢されて弁座部６３ａに密着している。一方、インク供給側も同様に、弁部材５４が付勢部４６ｂにより付勢されて弁座部４６ａに密着している。
【００５４】
そして、図３に示すように、インクカートリッジ１が装着部３に装着された場合には、インク供給側は、インク抽出管１２の先端が、弁部材５４を押し上げ、それに伴い、付勢部４６ｂの側壁部３６が伸長され、弁部材５４が弁座部４６ａから離れることで、弁装置２３が開放される。よって、インク室１６内に貯留されているインクは、インク供給口１ｄ、供給側連通室３０、張出部３７に開口する開口３７ａ、弁部材５４の連通路５８（図４参照）、インク抽出管１２の連通口１２ａを介して、インク抽出管１２内に供給される。
【００５５】
一方、大気導入側は、凹部３ｄの底に操作部材６７の先端が当接し、弁部材６５が固定された状態で、支持部材６３の弁座部６３ａが下方に移動され、相対的に弁部材６５を押し上げられ、それに伴い、付勢部６３ｂの側壁部７２が伸長され、弁部材６５が弁座部６３ａから離れることで、弁装置２４が開放される。この際、弁部材６５のガイド棒６６は、リブ７０の縦方向の縁をガイド部として、それに沿って移動するので、弁部材６５が鉛直方向から傾いた方向に移動しようとしても、その移動がリブ７０によって規制されるので、弁部材６５を略鉛直方向に移動させることができる。
【００５６】
こうして、弁装置２４が開放されると、大気供給路１３、操作部材６７と貫通孔６３ｃとの間の隙間、弁部材６５の連通路５８（図５参照）、ガイド棒６６と張出部７３に開口する開口７４との隙間、大気連通室５０、第１の内部流路６２ａのリブ７０の間、第２の内部流路６２ｂを介してインク室１６内と外部とが連通される。
【００５７】
次に、図６を参照して、インクカートリッジ１の不適当な装着や悪戯等によって正規のストロークよりも大きく弁部材５４，６５が押し上げられた場合について説明する。
【００５８】
弁部材５４，６５のそれぞれを支持する支持部材４６，６３は、ゴム状の弾性部材で構成されているため、弁部材５４，６５が押し上げられると、側壁部３６，７２が引っ張られて伸長するのにともない、張出部３７，７３が傾斜して張出部３７，７３の開口３７ａ，７４が拡大する。側壁部３６，７２が所定量伸長された状態でさらに押し上げられると、弁部材５４，６５が張出部３７，７３を大きく傾斜させて開口３７ａ，７４をさらに拡大し、開口３７ａ，７４から飛び出してしまう。その結果、弁部材５４，６５が弁座部４６ａ，６３ａに密着する位置へ復帰することが不可能になる。
【００５９】
本実施例のインクカートリッジでは、リブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａが弁部材５４，６５の過剰の移動を規制する規制部として作用する。すなわち、開口３７ａ，７４が弁部材５４，６５よりも大きくなって弁部材５４，６５が張出部３７，７３から外れる前に、図６に示すように、張出部３７，７３の上面がリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａに当接するように、張出部３７，７３の上面とリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａとの間隔Ｔ１，Ｔ２が設定されている。
【００６０】
よって、弁部材５４，６５が過剰に押し上げられようとしても、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出すのを防止でき、弁装置２３，２４が開放状態のまま放置されて、インクが外部に漏れたり、インク中の水分等が蒸発してインクが増粘する等のことがなくなる。なお、インクが漏れるのは、インク供給側の弁装置２３からだけではなく、インクカートリッジは持ち運び中に転倒する等して、第１及び第２の内部流路６２ａ，６２ｂにインクが侵入しており、上記のように大気導入側の弁装置２４が開放したときには、その弁装置からインクが漏れることもあり得る。また、同様に、インク供給側の弁装置２３から水分等が蒸発することもあり得る。
【００６１】
なお、弁部材５４，６５が鉛直方向（すなわち正規の方向）から傾いた方向に押し上げられると、側壁部３６，７２の一部が大きく引っ張られて開口３７ａ，７４がそれに対応する方向に変形して伸長し、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出しやすくなる。本実施例の大気導入側の弁装置２４においては、上記のとおり、ガイド棒６６とリブ７０との摺動によって略鉛直方向に案内しているので、側壁部３６，７２の一部のみが大きく引っ張られることがなく、したがって、この構造によって、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまうのを少なくすることができる。本実施例では、大気導入側の弁装置２４においてこれを実施しているが、インク供給側の弁装置２３においてもガイド棒を設けて、インク供給口１ｄまたはリブ７１に案内させるようにすることもできる。
【００６２】
さらに、支持部材４６，６３が製造上の誤差等により、設計上の所定寸法よりも小さく製作されたり、弁部材５４，６５の押し上げ力に対して側壁部３６，７２の伸長量が足りなかったりして、弁部材５４，６５が勢いよく押されて、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまったとしても、以下のとおり本実施例のインクカートリッジでは、弁装置２３，２４が開放状態になることを防止している。
【００６３】
上記のように弁部材５４，６５の突起部５７ａの直径ｄ２、ｄ４は、開口３７ａ，７４の直径ｄ１、ｄ３よりも大きく形成され、また、上記間隔Ｔ１，Ｔ２は、弁部材５４，６５の突起部５７ａから弁側壁部５６の上端までの高さ（すなわち弁部材５４の移動方向と平行な厚さ）とほぼ同等またはそれよりも少し小さく形成されている。このため、図７に示すように、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出すと、側壁部３６，７２が収縮し、張出部３７，７３が弁部材５４，６５の下面に沿ってもとの形状に復帰しようとし、その結果、弁部材５４，６５は、張出部３７，７３の上面とリブ７１，７０の下端壁面７１ａ，７０ａとの間に挟まれ、弁部材５４，６５の下面によって開口３７ａ，７４を塞ぐ状態になる。よって、万が一、弁部材５４，６５が開口３７ａ，７４から飛び出してしまったとしても、弁装置２３，２４が開放状態（通常では復帰不可能であるが）のまま放置され、インクが外部に漏れる等のことがなくなる。
【００６４】
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６５】
例えば、上記実施例では、リブ７０，７１によって弁部材６５，５４の移動を規制する場合について説明したが、このリブ７０に代えて、図８に示すように、大気側連通室５０の天井壁面５０ａや、供給側連通室３０の天井壁面３０ａに張出部３７，７３を当てて弁部材５４の移動を規制するように構成しても良い。
【００６６】
また、図８に示すように、第１の内部流路６２ａの内面を、ガイド棒６６の外周から微少間隔をおいた円筒状とし、ガイド棒６６をその第１の内部流路６２ａの内面に沿って摺動可能に案内するようにしてもよい。
【００６７】
また、図９に示すように、供給側連通室３０の天井壁から垂下するリブ７２の下端壁面を張出部３７の開口３７ａを介して弁部材５４に直接対向させ、弁部材５４が上昇したとき、リブ７２が張出部３７の開口３７ａに侵入して弁部材５４に直接当接し、その弁部材５４の過剰な移動を阻止するように構成してもよい。さらに、大気側連通室５０の天井壁面７３に、弁部材６５のガイド棒６６の上端を直接当接させて弁部材６５の過剰な移動を阻止するように構成してもよい。この場合、天井壁面７３とガイド棒６６との当接状態において、大気との連通を確保できるように、その両者の一方に連通路６６ａを設けておく。
【００６８】
また、上記実施例では、インクや大気の流通のために支持部材４６，６３の内外を連通させる開口３７ａ，７４を弁部材５４，６５の移動方向に開口させた場合について説明したが、この開口３７ａ、７４を設ける位置としては、かかる位置に限定されるものではなく、弁部材５４，６５を収容する支持部材４６，６３の内外を連通することができれば、例えば、支持部材４６，６３の側壁部３６，７２に設けるように構成しても良い。かかる場合には、弁部材５４，６５の連通孔５８が不要になる。
【００６９】
また、装着部の大気導入路１３を、インク供給管１２と同様に中空筒状に突出させるとともに大気連通側の弁装置２４をインク供給側の弁装置２３と同一構造のものにすることもできる。また、インク供給管１２を装着部から突出しない形状とするとともにインク供給側の弁装置２３を大気連通側の弁装置２４と同一構造のものにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のインクカートリッジを装着するインクジェット記録装置を示した概略図である。
【図２】インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着する前の状態を示す断面図である。
【図３】インクカートリッジをインクジェット記録装置に装着した状態を示す断面図である。
【図４】弁部材を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は底面図である。
【図５】弁部材を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】弁装置の動作状態を説明するインクカートリッジの断面図である。
【図７】弁装置の動作状態を説明するインクカートリッジの断面図である。
【図８】第２実施例のインクカートリッジの部分的な断面図である。
【図９】第３実施例のインクカートリッジの部分的な断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ インクカートリッジ
２ インクジェット記録装置
１６ インク室
３０ 供給側連通室
３７ 張出部
３７ａ 開口
３６ 側壁部
４６ 付勢部
４６ａ 弁座部
５０ 大気側連通室
５４ 弁部材
６５ 弁部材
７０ リブ
７０ａ リブの下端壁面
７１ リブ
７１ａ リブの下端壁面
７３ 張出部
７２ 側壁部
６３ａ 弁座部
７４ 開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留するインク室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記インク室と外部とを連通する連通室と、
その連通室内に、前記インク室と外部との連通を塞ぐ第１状態と前記連通を開放する第２状態とに移動可能に配置される弁部材と、
その弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の前記弁部材の面に当接するように張出部を一体に有し、前記側壁部の弾性により前記弁部材を前記第１状態に付勢する支持部と、
前記弁部材が前記側壁部を伸長させる方向に移動したとき、前記張出部が前記弁部材から外れる前に、前記弁部材の移動を規制する規制部とを備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記規制部は、前記張出部が前記弁部材から離れる前に、前記張出部が当接する壁面であ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】
前記支持部は、前記弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、前記側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備える請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記支持部の側壁部は、前記弁部材の外周を囲む筒状であって、前記張出部は、その中央に前記側壁部の内外を連通させる前記弁部材よりも小さい開口を有しており、
前記張出部と前記規制部との間隔は、前記弁部材の前記移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記規制部は、前記弁部材の移動方向において前記弁部材と対向する前記連通室の壁面によって構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留するインク室を備えたインクカートリッジにおいて、
前記インク室と外部とを連通する連通室と、
その連通室内に、前記インク室と外部との連通を塞ぐ第１状態と前記連通を開放する第２状態とに移動可能に配置される弁部材と、
その弁部材の外周を包囲し、その弁部材の移動方向に伸縮可能な弾性を有する側壁部、その側壁部の一端から内側に屈曲してその側壁部とは反対側の前記弁部材の面に当接するように張出部を一体に有し、前記側壁部の弾性により前記弁部材を前記第１状態に付勢する支持部と、
前記弁部材が前記側壁部を伸長させる方向に移動したとき、前記張出部が前記弁部材から外れる前に、前記弁部材の移動を規制する規制部とを備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記規制部は、前記張出部が前記弁部材から離れる前に、前記張出部が当接する壁面であ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】
前記支持部は、前記弁部材が当接する弁座部を有し、その弁座部、前記側壁部及び張出部をゴム状の弾性材料で一体に成形して備える請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記支持部の側壁部は、前記弁部材の外周を囲む筒状であって、前記張出部は、その中央に前記側壁部の内外を連通させる前記弁部材よりも小さい開口を有しており、
前記張出部と前記規制部との間隔は、前記弁部材の前記移動方向と平行な方向の厚さとほぼ同等かそれよりも小さく構成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記規制部は、前記弁部材の移動方向において前記弁部材と対向する前記連通室の壁面によって構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１６７９５０（Ｐ２００６−１６７９５０Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５９７４２（Ｐ２００４−３５９７４２）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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