バルブユニット
【課題】２つの接続流路を接続するバルブユニットにおいて外部への液体の漏れ出しを確実に防止する。
【解決手段】連結前のバルブ機構１１においては、リップ４２の下面に、バネ４５により上方に付勢された弁部材４４の大径部４４ａが下方から当接することで筒状体４１の上端が塞がれている。連結前のバルブ機構２３においては、Ｏリング５３に、バネ５４により下方に付勢された弁部材５２が上方から当接することにより筒状体５１の下端が塞がれている。バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結すると、筒状体５１が案内部材４３に案内されて下方に移動し、筒状体５１が貫通孔４２ａの壁面に接触することで、貫通孔４２ａが密閉空間となり、その後、弁部材５２が突起４４ｂにより上方に押圧されて移動するとともに、弁部材４４が筒状体５１により下方に押圧されて移動することにより、インク流路４１ａとインク流路５１ａとが連通する。
【解決手段】連結前のバルブ機構１１においては、リップ４２の下面に、バネ４５により上方に付勢された弁部材４４の大径部４４ａが下方から当接することで筒状体４１の上端が塞がれている。連結前のバルブ機構２３においては、Ｏリング５３に、バネ５４により下方に付勢された弁部材５２が上方から当接することにより筒状体５１の下端が塞がれている。バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結すると、筒状体５１が案内部材４３に案内されて下方に移動し、筒状体５１が貫通孔４２ａの壁面に接触することで、貫通孔４２ａが密閉空間となり、その後、弁部材５２が突起４４ｂにより上方に押圧されて移動するとともに、弁部材４４が筒状体５１により下方に押圧されて移動することにより、インク流路４１ａとインク流路５１ａとが連通する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの液体流路を接続するためのバルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のカートリッジ接続装置においては、カートリッジ供給部では、第１の圧縮バネの弾性によりボールがＯリングに押し付けられることにより、現像剤が流れ出るのが抑止されている。一方、画像形成装置本体の吸入部では、筒状部材の現像剤を吸入するための穴がゴム部材によって塞がれている。そして、カートリッジ供給部と画像形成装置本体の吸入部とを連結すると、ゴム部材がカートリッジ供給部の支持部材に押圧されて移動することにより、筒状部材の穴がゴム部材の外部に露出するとともに、筒状部材がボールを押圧しつつカートリッジ供給部の内部に挿入されることにより、筒状部材の穴がカートリッジ供給部のＯリングよりも内側の部分に配置される。これにより、カートリッジ供給部から吸入部へ現像剤が供給される。このとき、筒状部材がＯリングに挿入されることによりカートリッジが密閉され、現像剤が外部に漏れ出すのが防止されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のカートリッジ接続装置では、筒状部材がＯリングに挿入される前に、筒状部材の先端がボールに接触してＯリングを移動させるため、筒状部材の先端がボールに接触してから筒状部材がＯリングに挿入されるまでの間に、Ｏリングと筒状部材との隙間から外部に現像剤が漏れ出してしまう虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、外部への液体の漏れを確実に防止することが可能なバルブユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るバルブユニットは、液体が流れる第１流路に一端が接続された第１筒状体と、その第１筒状体の他端を塞ぐ第１弁部材と、その第１弁部材を前記第１筒状体の他端に向かって付勢する第１付勢手段とを備えた第１バルブ機構と、液体が流れる第２流路に一端が接続された第２筒状体と、その第２筒状体の他端に配置された弾性体と、その弾性体に接触することにより前記第２筒状体の他端を塞ぐ第２弁部材と、その第２弁部材を前記第２筒状体の他端に向かって付勢する第２付勢手段とを備えた第２バルブ機構とを備え、前記第１バルブ機構の他端と前記第２バルブ機構の他端とを連結する場合に、前記第１筒状体が前記弾性体に接触して前記弾性体と前記第２弁部材との間に密閉空間を形成し、その後、前記第２弁部材が前記第１弁部材に接触して前記第１筒状体の他端を開口し、前記第１筒状体が前記第２弁部材に接触して前記第２筒状体の他端を開口することを特徴とするものである。
【０００７】
これによると、第１バルブ機構と第２バルブ機構とを連結したときに、第２弁部材が第１弁部材に接触して第１筒状体の他端を開口し、第１筒状体が第２弁部材に接触して第２筒状体の他端を開口する前に、第１筒状体が弾性体に接触して弾性体と第２弁部材との間に密閉空間が形成されるので、第１筒状体の他端及び第２筒状体の他端から、それぞれ、第１液体流路及び第２液体流路内の液体が外部に漏れ出すことがない。
【０００８】
第２の発明に係るバルブユニットは、第１の発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材は、前記第２筒状体の他端方向に延び、前記第１筒状体の内部に挿入可能な突起を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
これによると、突起が第１筒状体の内部に挿入されたあとは、第１筒状体が突起に沿って移動することになるので、第１バルブ機構と第２バルブ機構との連結が容易になる。
【００１０】
第３の発明に係るバルブユニットは、第１又は第２の発明に係るバルブユニットであって、前記第２筒状体は、前記第１バルブ機構と前記第２バルブ機構とが連結される際に、前記第１筒状体を案内する案内部を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
これによると、第１筒状体が第２筒状体の案内部に案内されるので、第１バルブ機構と第２バルブ機構との連結が容易になる。また、第１筒状体が第２筒状体の案内部に案内されることにより、第１バルブ機構と第２バルブ機構が位置合わせされて連結されることになるので、弾性体と第１弁部材との間に形成される密閉空間が確実に密閉され、液体の外部への漏れ出しをより確実に防止することができる。
【００１２】
第４の発明に係るバルブユニットは、第１〜第３のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材は、前記第２弁部材が前記第１筒状体に接触する際に、前記第２弁部材と前記第１筒状体との間に液体が流れる空隙を形成するためのリブを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
これによると、第２弁部材が第１筒状体に接触したときに、これらの間に空隙ができるため、この空隙を介して第１筒状体と第２筒状体とを連通させることができる。
【００１４】
第５の発明に係るバルブユニットは、第１〜第４のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材が前記第２筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第２付勢手段による付勢力が、前記第１弁部材が前記第１筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第１付勢手段による付勢力よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１５】
これによると、第２弁部材が第２筒状体の他端を塞いでいる状態における第２付勢手段の付勢力が、第１弁部材が第１筒状体の他端を塞いでいる状態における第１付勢手段の付勢力よりも大きいので、第２弁部材が第１弁部材に接触したときに、第１筒状体の他端が確実に開口される。
【００１６】
第６の発明に係るバルブユニットは第１〜第５のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第１流路がインクカートリッジに接続されたチューブであり、前記第２流路がインクジェットヘッドの内部に形成されたインク流路であることを特徴とするものである。
【００１７】
これによると、インクカートリッジとインクジェットヘッドとを接続する際にインク漏れが発生してしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本実施の形態に係るプリンタの概略構成図であり、（ａ）が後述するカートリッジユニット７を取り付けた状態、（ｂ）がカートリッジユニット７を取り外した状態をそれぞれ示している。図１に示すように、プリンタ１は、本体ケース２、蓋３、インクジェットヘッド４、搬送ローラ５、カートリッジ装着部６などを備えている。
【００２０】
本体ケース２は上面が開口した略直方体形状のケースであって、本体ケース２の内部に、インクジェットヘッド４、搬送ローラ５などが配置されている。蓋３は、本体ケース２の上面に配置されており、本体ケース２上面の開口の開閉を行うことができるよう、図１における奥側の端部を中心として回動可能となっている。そして、プリンタ１の使用者は、蓋３を回動させて本体ケース２の上面の開口を開いた状態で、カートリッジユニット７の取り付け、交換作業などを行う。
【００２１】
インクジェットヘッド４は、走査方向（図１の左右方向）に、記録用紙Ｐの全長にまたがって延びた、いわゆるライン型のインクジェットヘッドであり、その下面に形成されたノズル１０（図２参照）からインクを吐出する。また、インクジェットヘッド４の上面の図１における右側の端部には、４つのバルブ機構１１が形成されている。４つのバルブ機構１１は、後述するように、その下端部がインクジェットヘッド４の内部のインク流路に接続されているとともに、その上端部がカートリッジユニット７のチューブ２２に接続されたバルブ機構２３と連結可能となっている。そして、バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されると、インクカートリッジ２１内のインクがインクジェットヘッド４に供給される。
【００２２】
搬送ローラ５は、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の手前方向）に搬送する。４つのカートリッジ装着部６は、カートリッジユニット７のインクカートリッジ２１を装着する部分であり、プリンタ１においては、本体ケース２の前面に４つのカートリッジ装着部６が走査方向に配列されている。そして、カートリッジ装着部６にインクカートリッジ２１を装着することによりインクカートリッジ２１をプリンタ１に対して固定することができるようになっている。なお、これら４つのカートリッジ装着部には、図１の左側に配置されているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが充填されたインクカートリッジ２１が装着される。
【００２３】
そして、プリンタ１においては、搬送ローラ５により搬送される記録用紙Ｐにインクジェットヘッド４のノズル１０からインクが吐出されることにより、記録用紙Ｐに画像の印刷が行われる。
【００２４】
次に、カートリッジユニット７について説明する。図２は、カートリッジユニット７の概略構成図である。図２に示すように、カートリッジユニット７は、インクカートリッジ２１、チューブ２２及びバルブ機構２３を備えている。
【００２５】
インクカートリッジ２１は、ケース３１、インクパック３２、押圧板３３、バネ３４及びギア機構３５を有している。ケース３１は略直方体形状を有しており、内部に空間３１ａが形成されている。インクパック３２は、ケース３１の空間３１ａ内に配置されており、その内部にインクジェットヘッド４に供給するためのインクが充填されている。また、インクパック３２は、図２における左側の端部がケース３１の外部に露出しており、この部分にチューブ２２の一端が接続されている。
【００２６】
押圧板３３は、ケース３１の空間３１ａ内におけるインクパック３２の上方にインクパック３２に当接するように配置されており、その図２における右側の端部に設けられた軸３２ａを中心として回動可能となっている。バネ３４は、ケース３１の空間３１ａ内に圧縮された状態で配置されており、その下端部が押圧板３３の上面に接続されているとともに、その上端部が空間３１ａの天井面に接続されている。これにより、押圧板３３はバネ３４によって下方に付勢され、バネ３４に付勢された押圧板３３がインクパック３２を下方に押圧する。
【００２７】
ギア機構３５は、押圧板３３の図２における左側の端部を下方から支持するように構成されており、ギア機構３５により、押圧板３３がバネ３４により押圧されて回動するのが妨げられる。これにより、押圧板３３がインクパック３２を押圧する力の大きさが調整されている。
【００２８】
チューブ２２は、合成樹脂などの高分子材料により構成されており、一端が前述したようにインクパック３２に接続されているとともに、他端がバルブ機構２３に接続されている。
【００２９】
次に、インクジェットヘッド４の内部のインク流路に接続されたバルブ機構１１、及び、チューブ２２に接続されたバルブ機構２３について説明する。図３〜図６は、バルブ機構１１、２３の断面図であり、図３がバルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されていない状態、図４〜図６がバルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結される過程をそれぞれ示している。なお、本実施の形態では、バルブ機構１１とバルブ機構２３とをあわせたものが、本発明に係るバルブユニットに相当する。
【００３０】
図３〜図６に示すように、バルブ機構１１（第２バルブ機構）は、筒状体４１（第２筒状体）、リップ４２（弾性体）、案内部材４３、弁部材４４（第２弁部材）、バネ４５（第２付勢手段）を備えている。筒状体４１は、内部にインク流路４１ａが形成された略円筒形状の部材である。そして、インク流路４１ａは、その下端（一端）がインクジェットヘッド４の内部に形成されたインク流路（第２流路）に接続されているとともに、その上端（他端）が開口している。
【００３１】
リップ４２は、ゴムなどの弾性材料によって構成された部材であり、筒状体４１の上端部（他端）に設けられている。また、リップ４２には、その略中央部に、上下方向にリップ４２を貫通する貫通孔４２ａが形成されている。案内部材４３は、内部に空間４３ａが形成された円筒形状の部材であって、リップ４２が配置された筒状体４１の上端部に設けられている。案内部材４３は、後述するようにバルブ機構１１とバルブ機構２３とを連結する際にバルブ機構２３の後述する筒状体５１を案内するためのものである。
【００３２】
図７は弁部材４４の斜視図である。図３〜図７に示すように、弁部材４４は、インク流路４１ａ内に配置されており、その上端部が他の部分よりも径が大きくなり、平面視でリップ４２の貫通孔４２ａよりも外側まで延びた大径部４４ａとなっている。これにより、弁部材４４（大径部４４ａ）の上面がリップ４２の下面に当接可能となっており、弁部材４４の上面がリップ４２の下面に当接した状態では、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれ、インク流路４１ａ及びインクジェットヘッド４と外部との連通が遮断される。
【００３３】
また、弁部材４４の上面には、突起４４ｂ及びリブ４４ｃが形成されている。突起４４ｂは、弁部材４４の上面の略中央部から上方に（筒状体４１の他端方向に）延びている。リブ４４ｃは、弁部材４４の上面に、突起４４ｂを中心とする略十字の平面形状を有している。
【００３４】
バネ４５は、インク流路４１ａ内において弁部材４４の下方に配置されており、大径部４４ａの下面を上方に押圧することで弁部材４４をリップ４２に向かって付勢する。これにより、弁部材４４は、後述するように筒状体５１に押圧されていない状態で、その上面がリップ４２の下面に当接する。
【００３５】
バルブ機構２３（第１バルブ機構）は、筒状体５１（第１筒状体）、弁部材５２（第１弁部材）、Ｏリング５３及びバネ５４（第１付勢手段）を備えている。筒状体５１は、内部にインク流路５１ａが形成された、案内部材４３の空間４３ａよりも若干小さい径を有しているとともに、その下端部において他の部分よりも径が小さくなった、平面視で略円形の筒状の部材である。また、筒状体５１の下端部の径が他の部分よりも小さくなっているのにともなって、インク流路５１ａはその下端部においてその径が小さくなっている。また、筒状体５１は、その上端部（一端）がチューブ２２（第１流路）に接続されているとともに下端（他端）が開口している。
【００３６】
弁部材５２は球体であって、インク流路５１ａ内に配置されている。Ｏリング５３は、インク流路５１ａにおける径が小さくなった部分に配置されており、弁部材５２の下方に位置している。そして、弁部材５２及びＯリング５３は、弁部材５２がＯリング５３に当接可能となるように構成されており、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態では、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれる。
【００３７】
バネ５４はインク流路５１ａにおける弁部材５２の上方に配置されており、弁部材５２を下方に付勢している。そして、後述するように、弁部材５２が弁部材４４の突起４４ｂに押圧されていない状態では、弁部材５２がバネ５４に付勢されてＯリング５３と当接している。ここで、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力は、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力よりも小さくなっている。
【００３８】
次に、バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結される過程について説明する。バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されていない状態では、前述したように、リップ４２及び弁部材４４により筒状体４１の上端の開口が塞がれているとともに、弁部材５２及びＯリング５３により筒状体５１の下端の開口が塞がれている。
【００３９】
そして、バルブ機構１１とバルブ機構２３とを連結する際には、バルブ機構２３の筒状体５１を上方からバルブ機構１１の案内部材４３の空間４３ａに挿入する。すると、筒状体５１が空間４３ａを通過した後、図４に示すように、弁部材４４の突起４４ｂが、下方からインク流路５１ａに挿入されるとともに、筒状体５１が上方からリップ４２の貫通孔４２ａに挿入される。これにより、筒状体５１の外周面とリップ４２の貫通孔４２ａを画定する壁面とが互いに接触し、その後、筒状体５１の外周面が貫通孔４２ａの壁面と摺動しながら下方に移動することとなり、リップ４２の貫通孔４２ａが、弁部材４４、５２により塞がれた密閉空間となる。すなわち、弁部材５２とリップ４２との間に密閉空間が形成される。
【００４０】
このとき、筒状体５１が案内部材４３の空間４３ａよりも若干小さい径を有しているので、筒状体５１の外周面が空間４３ａの壁面に案内され、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で挿入される。これにより、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを容易に連結することができる。
【００４１】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされて連結されるため、リップ４２の貫通孔４２ａは確実に密閉される。
【００４２】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で筒状体５１が空間４３ａに挿入されることにより、突起４４ｂが確実にインク流路５１ａに挿入されるので、筒状体５１が突起４４ｂに接触することがなく、突起４４ｂの損傷が防止される。
【００４３】
さらに、突起４４ｂがインク流路５１ａに挿入された後は、筒状体５１が突起４４ｂに沿って移動するので、バルブ機構２３とバルブ機構１１とをさらに容易に連結することができる。
【００４４】
ここで、突起４４ｂ及び筒状体５１は、上下方向に関して、弁部材４４の上面がリップ４２の下面に当接した状態での突起４４ｂの、貫通孔４２ａの壁面における筒状体５１と接触する部分よりも上方に突出した部分の長さＬ１が、筒状体５１の下端からＯリング５３までの長さＬ２よりも短くなるように構成されている。したがって、筒状体５１が貫通孔４２ａの壁面に接触し始めた状態では、突起４４ｂが弁部材５２に接触していない。これにより、貫通孔４２ａが密閉空間となる前に、後述するように弁部材５２が突起４４ｂに押圧されることで上方に移動してインク流路５１ａが外部に連通してしまうことがない。
【００４５】
バルブ機構２３をさらに下方まで挿入すると、図５に示すように、弁部材４４の突起４４ｂが弁部材５２に当接して弁部材５２を上方に押圧する。これにより、弁部材５２がバネ５４の付勢力に抗して上方に移動し、弁部材５２とＯリング５３との間に空隙ができ（筒状体５１の下端が開口し）、インク流路５１ａが貫通孔４２ａと連通してインク流路５１ａ内のインクが貫通孔４２ａに流れ出す。このとき、インク流路５１ａが貫通孔４２ａと連通する前に、貫通孔４２ａが密閉空間となっているため、インク流路５１ａから貫通孔４２ａに流れ出したインクがバルブ機構１１、２３の外部に漏れ出してしまうことがない。また、このとき、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなっているので、突起４４ｂと弁部材５２とが当接したときに、確実に弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動する。
【００４６】
この状態からバルブ機構２３をさらに下方に挿入すると、図６に示すように、筒状体５１の下面がリブ４４ｃの上面に当接するとともに、弁部材４４が筒状体５１によって下方に押圧される。すると、弁部材４４は、バネ４５の付勢力に抗して下方に移動してリップ４２と当接しなくなり、弁部材４４の上面とリップ４２の下面との間に空隙ができる（筒状体４１の上端が開口する）。
【００４７】
さらに、リブ４４ｃが略十字の平面形状を有していることから、インク流路５１ａの開口の一部はリブ４４ｃと対向しておらず、筒状体５１の開口とリブ４４ｃとの間には空隙ができ、この空隙を介して、インク流路５１ａとインク流路４１ａとが連通する。そして、このように、筒状体５１の開口とリブ４４ｃとの間に空隙ができるので、筒状体５１の側面にインク流路５１ａとインク流路４１ａとを連通させるための穴や切り欠きなどを形成する必要がなく、筒状体５１の側面とリップ４２の貫通孔４２ａの壁面とが接触した状態で摺動しても、リップ４２が損傷しにくい。
【００４８】
そして、この状態では、筒状体５１のインク流路５１ａと筒状体４１のインク流路４１ａとが、インク流路５１ａの開口とリブ４４ｃとの間の空隙、及び、リップ４２の下面と弁部材４４の上面との空隙を介して互いに連通する。これにより、インクパック３２内のインクはチューブ２２及びバルブ機構１１、２３を介してインクジェットヘッド４に供給される。
【００４９】
また、この状態でも、筒状体５１とリップ４２の貫通孔４２ａの壁面とが接触しているため、貫通孔４２ａは、インク流路４１ａ、５１ａ以外の部分には連通しておらず、インク流路５１ａからインク流路４１ａに流れ込んだインクが、バルブ機構１１、２３の外部に漏れ出すことがない。
【００５０】
さらに、この状態では、筒状体５１が、案内部材４３の空間４３ａ内に配置されることにより、筒状体５１が案内部材４３に支持されるので、筒状体５１の側方から外力が加わったときに、バルブ機構２３がバルブ機構１１から外れてしまうのが防止される。
【００５１】
一方、バルブ機構２３をバルブ機構１１から取り外す際には、図６に示す状態からバルブ機構２３を上方に引き抜く。すると、まず、図５に示すように、弁部材４４が筒状体５１に押圧されなくなり、これにより、バネ４５に付勢された弁部材４４（大径部４４ａ）の上面がリップ４２の下面に当接し、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端部の開口が塞がれる。
【００５２】
その後、図４に示すように、弁部材５２が弁部材４４の突起４４ｂに押圧されなくなり、これにより、バネ５４に付勢された弁部材５２がＯリング５３に当接し、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端部の開口が塞がれる。
【００５３】
さらにその後、図３に示すように、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａから引き抜かれ、バルブ機構２３がバルブ機構１１から取り外される。
【００５４】
このように、バルブ機構２３をバルブ機構１１から取り外す際には、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれ、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれた後、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａから引き抜かれるので、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれる前、及び、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれる前の状態では、リップ４２の貫通孔４２ａがインク流路４１ａ、５１ａ以外の部分には連通していない。これにより、バルブ機構１１、２３から外部にインクが漏れ出してしまうのが防止されている。
【００５５】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の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、適宜その説明を省略する。
【００５６】
一変形例では、図８に示すように、弁部材４４にリブ４４ｃが形成されておらず、筒状体５１の先端部に切り欠き部５１ｂが形成されている（変形例１）。この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結したときに、図９に示すように、筒状体５１の下面の開口が完全に弁部材４４の上面に接触し、筒状体５１の下面の開口と弁部材４４の上面との間に空隙はできないが、筒状体５１に切り欠き部５１ｂが形成されているので、インク流路５１ａとインク流路４１ａとは、切り欠き部５１ｂを介して連通する。
【００５７】
また、弁部材４４にリブ４４ｃが形成されていない場合の筒状体５１は、先端部に切り欠き５１ｂが形成されているものには限られず、筒状体５１の側面にインク流路５１ａに連通する貫通孔が形成されていてもよい。
【００５８】
別の一変形例では、図１０に示すように、案内部材４３（図３参照）の代わりに、案内部材６１が設けられているとともに、バルブ機構１１にガイド６２が設けられている。案内部材６１は内部に空間６１ａが形成された略円筒形状の部材であって、その内周面の径が筒状体５１の径よりも大きくなっている。ガイド６２は、筒状体５１と一体的に形成された、筒状体５１を取り囲む略円筒状の部材である。そして、ガイド６２の内周面の径は、案内部材６１の外周面の径よりも若干大きくなっている（変形例２）。
【００５９】
この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結する際に、図１１に示すように、ガイド６２が案内部材６１に案内されることにより、ガイド６２と一体的に形成された筒状体５１も案内部材６１に案内され、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされる。これにより、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを容易に連結することができる。
【００６０】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされて連結されるため、リップ４２の貫通孔４２ａは確実に密閉される。
【００６１】
さらに、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で筒状体５１が空間６１ａに挿入されることにより、突起４４ｂが確実にインク流路５１ａに挿入されるので、筒状体５１が突起４４ｂに接触することがなく、突起４４ｂの損傷が防止される。
【００６２】
また、本実施の形態では、筒状体４１の上端部に筒状体５１を案内するための案内部材４３が設けられていたが、案内部材は設けられていなくてもよい。この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結する際に、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａに挿入されるように使用者が位置合わせをすればよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなっていたが、これとは逆に、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも小さくなっていてもよい。
【００６４】
この場合には、突起４４ｂが弁部材５２に当接したときに、突起４４ｂが弁部材５２に押圧されて弁部材４４が下方に移動することにより、リップ４２と弁部材４４との間に空隙ができる。そして、その後、弁部材４４が移動することで圧縮されたバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなったときに、弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動することにより、弁部材５２とＯリング５３との間に空隙が形成される。
【００６５】
ただし、この場合には、弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動するようにするために、バネ４５を、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが完全に連結される前に、その付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなるようなものにする必要がある。
【００６６】
また、本実施の形態では、弁部材４４に突起４４ｂが設けられており、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結したときに、突起４４ｂにより球体である弁部材５２を上方に押圧するように構成されていたが、バルブ機構１１に設けられる弁部材は、突起が形成されたものには限られず、バルブ機構２３と連結されていない状態でリップ４２に当接することで筒状体４１の上端の開口を塞ぐとともに、バルブ機構２３と連結されたときに、バルブ機構２３の弁部材に接触して筒状体５１の下端を開口させるものであれば、突起が設けられていないものであってもよい。
【００６７】
また、以上の説明では、バルブ機構１１がインクジェットヘッド４内部のインク流路に接続されており、バルブ機構２３がチューブ２２に設けられていたが、これには限られず、インクジェットヘッドの内部のインク流路やインクカートリッジに接続されるチューブとは異なる、互いに接続すべき２つの液体流路に対して、それぞれバルブ機構１１、２３が設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図であり、（ａ）がカートリッジユニットを取り付けた状態、（ｂ）がカートリッジユニットを取り外した状態をそれぞれ示している。
【図２】カートリッジユニットの概略構成図である。
【図３】２つのバルブ機構が連結されていない状態におけるバルブ機構の断面図である。
【図４】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図５】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図６】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図７】図３〜図６のインクジェットヘッドに設けられたバルブ機構を構成する弁部材の斜視図である。
【図８】変形例１の図３相当の図である。
【図９】変形例１の図６相当の図である。
【図１０】変形例２の図３相当の図である。
【図１１】変形例２の図４相当の図である。
【符号の説明】
【００６９】
４ インクジェットヘッド
１１ バルブ機構
２２ チューブ
２３ バルブ機構
４１ 筒状体
４２ リップ
４３ 案内部材
４４ 弁部材
４４ｂ 突起
４４ｃ リブ
４５ バネ
５１ 筒状体
５２ 弁部材
５４ バネ
６１ 案内部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの液体流路を接続するためのバルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のカートリッジ接続装置においては、カートリッジ供給部では、第１の圧縮バネの弾性によりボールがＯリングに押し付けられることにより、現像剤が流れ出るのが抑止されている。一方、画像形成装置本体の吸入部では、筒状部材の現像剤を吸入するための穴がゴム部材によって塞がれている。そして、カートリッジ供給部と画像形成装置本体の吸入部とを連結すると、ゴム部材がカートリッジ供給部の支持部材に押圧されて移動することにより、筒状部材の穴がゴム部材の外部に露出するとともに、筒状部材がボールを押圧しつつカートリッジ供給部の内部に挿入されることにより、筒状部材の穴がカートリッジ供給部のＯリングよりも内側の部分に配置される。これにより、カートリッジ供給部から吸入部へ現像剤が供給される。このとき、筒状部材がＯリングに挿入されることによりカートリッジが密閉され、現像剤が外部に漏れ出すのが防止されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のカートリッジ接続装置では、筒状部材がＯリングに挿入される前に、筒状部材の先端がボールに接触してＯリングを移動させるため、筒状部材の先端がボールに接触してから筒状部材がＯリングに挿入されるまでの間に、Ｏリングと筒状部材との隙間から外部に現像剤が漏れ出してしまう虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、外部への液体の漏れを確実に防止することが可能なバルブユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るバルブユニットは、液体が流れる第１流路に一端が接続された第１筒状体と、その第１筒状体の他端を塞ぐ第１弁部材と、その第１弁部材を前記第１筒状体の他端に向かって付勢する第１付勢手段とを備えた第１バルブ機構と、液体が流れる第２流路に一端が接続された第２筒状体と、その第２筒状体の他端に配置された弾性体と、その弾性体に接触することにより前記第２筒状体の他端を塞ぐ第２弁部材と、その第２弁部材を前記第２筒状体の他端に向かって付勢する第２付勢手段とを備えた第２バルブ機構とを備え、前記第１バルブ機構の他端と前記第２バルブ機構の他端とを連結する場合に、前記第１筒状体が前記弾性体に接触して前記弾性体と前記第２弁部材との間に密閉空間を形成し、その後、前記第２弁部材が前記第１弁部材に接触して前記第１筒状体の他端を開口し、前記第１筒状体が前記第２弁部材に接触して前記第２筒状体の他端を開口することを特徴とするものである。
【０００７】
これによると、第１バルブ機構と第２バルブ機構とを連結したときに、第２弁部材が第１弁部材に接触して第１筒状体の他端を開口し、第１筒状体が第２弁部材に接触して第２筒状体の他端を開口する前に、第１筒状体が弾性体に接触して弾性体と第２弁部材との間に密閉空間が形成されるので、第１筒状体の他端及び第２筒状体の他端から、それぞれ、第１液体流路及び第２液体流路内の液体が外部に漏れ出すことがない。
【０００８】
第２の発明に係るバルブユニットは、第１の発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材は、前記第２筒状体の他端方向に延び、前記第１筒状体の内部に挿入可能な突起を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
これによると、突起が第１筒状体の内部に挿入されたあとは、第１筒状体が突起に沿って移動することになるので、第１バルブ機構と第２バルブ機構との連結が容易になる。
【００１０】
第３の発明に係るバルブユニットは、第１又は第２の発明に係るバルブユニットであって、前記第２筒状体は、前記第１バルブ機構と前記第２バルブ機構とが連結される際に、前記第１筒状体を案内する案内部を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
これによると、第１筒状体が第２筒状体の案内部に案内されるので、第１バルブ機構と第２バルブ機構との連結が容易になる。また、第１筒状体が第２筒状体の案内部に案内されることにより、第１バルブ機構と第２バルブ機構が位置合わせされて連結されることになるので、弾性体と第１弁部材との間に形成される密閉空間が確実に密閉され、液体の外部への漏れ出しをより確実に防止することができる。
【００１２】
第４の発明に係るバルブユニットは、第１〜第３のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材は、前記第２弁部材が前記第１筒状体に接触する際に、前記第２弁部材と前記第１筒状体との間に液体が流れる空隙を形成するためのリブを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
これによると、第２弁部材が第１筒状体に接触したときに、これらの間に空隙ができるため、この空隙を介して第１筒状体と第２筒状体とを連通させることができる。
【００１４】
第５の発明に係るバルブユニットは、第１〜第４のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第２弁部材が前記第２筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第２付勢手段による付勢力が、前記第１弁部材が前記第１筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第１付勢手段による付勢力よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１５】
これによると、第２弁部材が第２筒状体の他端を塞いでいる状態における第２付勢手段の付勢力が、第１弁部材が第１筒状体の他端を塞いでいる状態における第１付勢手段の付勢力よりも大きいので、第２弁部材が第１弁部材に接触したときに、第１筒状体の他端が確実に開口される。
【００１６】
第６の発明に係るバルブユニットは第１〜第５のいずれかの発明に係るバルブユニットであって、前記第１流路がインクカートリッジに接続されたチューブであり、前記第２流路がインクジェットヘッドの内部に形成されたインク流路であることを特徴とするものである。
【００１７】
これによると、インクカートリッジとインクジェットヘッドとを接続する際にインク漏れが発生してしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本実施の形態に係るプリンタの概略構成図であり、（ａ）が後述するカートリッジユニット７を取り付けた状態、（ｂ）がカートリッジユニット７を取り外した状態をそれぞれ示している。図１に示すように、プリンタ１は、本体ケース２、蓋３、インクジェットヘッド４、搬送ローラ５、カートリッジ装着部６などを備えている。
【００２０】
本体ケース２は上面が開口した略直方体形状のケースであって、本体ケース２の内部に、インクジェットヘッド４、搬送ローラ５などが配置されている。蓋３は、本体ケース２の上面に配置されており、本体ケース２上面の開口の開閉を行うことができるよう、図１における奥側の端部を中心として回動可能となっている。そして、プリンタ１の使用者は、蓋３を回動させて本体ケース２の上面の開口を開いた状態で、カートリッジユニット７の取り付け、交換作業などを行う。
【００２１】
インクジェットヘッド４は、走査方向（図１の左右方向）に、記録用紙Ｐの全長にまたがって延びた、いわゆるライン型のインクジェットヘッドであり、その下面に形成されたノズル１０（図２参照）からインクを吐出する。また、インクジェットヘッド４の上面の図１における右側の端部には、４つのバルブ機構１１が形成されている。４つのバルブ機構１１は、後述するように、その下端部がインクジェットヘッド４の内部のインク流路に接続されているとともに、その上端部がカートリッジユニット７のチューブ２２に接続されたバルブ機構２３と連結可能となっている。そして、バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されると、インクカートリッジ２１内のインクがインクジェットヘッド４に供給される。
【００２２】
搬送ローラ５は、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の手前方向）に搬送する。４つのカートリッジ装着部６は、カートリッジユニット７のインクカートリッジ２１を装着する部分であり、プリンタ１においては、本体ケース２の前面に４つのカートリッジ装着部６が走査方向に配列されている。そして、カートリッジ装着部６にインクカートリッジ２１を装着することによりインクカートリッジ２１をプリンタ１に対して固定することができるようになっている。なお、これら４つのカートリッジ装着部には、図１の左側に配置されているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが充填されたインクカートリッジ２１が装着される。
【００２３】
そして、プリンタ１においては、搬送ローラ５により搬送される記録用紙Ｐにインクジェットヘッド４のノズル１０からインクが吐出されることにより、記録用紙Ｐに画像の印刷が行われる。
【００２４】
次に、カートリッジユニット７について説明する。図２は、カートリッジユニット７の概略構成図である。図２に示すように、カートリッジユニット７は、インクカートリッジ２１、チューブ２２及びバルブ機構２３を備えている。
【００２５】
インクカートリッジ２１は、ケース３１、インクパック３２、押圧板３３、バネ３４及びギア機構３５を有している。ケース３１は略直方体形状を有しており、内部に空間３１ａが形成されている。インクパック３２は、ケース３１の空間３１ａ内に配置されており、その内部にインクジェットヘッド４に供給するためのインクが充填されている。また、インクパック３２は、図２における左側の端部がケース３１の外部に露出しており、この部分にチューブ２２の一端が接続されている。
【００２６】
押圧板３３は、ケース３１の空間３１ａ内におけるインクパック３２の上方にインクパック３２に当接するように配置されており、その図２における右側の端部に設けられた軸３２ａを中心として回動可能となっている。バネ３４は、ケース３１の空間３１ａ内に圧縮された状態で配置されており、その下端部が押圧板３３の上面に接続されているとともに、その上端部が空間３１ａの天井面に接続されている。これにより、押圧板３３はバネ３４によって下方に付勢され、バネ３４に付勢された押圧板３３がインクパック３２を下方に押圧する。
【００２７】
ギア機構３５は、押圧板３３の図２における左側の端部を下方から支持するように構成されており、ギア機構３５により、押圧板３３がバネ３４により押圧されて回動するのが妨げられる。これにより、押圧板３３がインクパック３２を押圧する力の大きさが調整されている。
【００２８】
チューブ２２は、合成樹脂などの高分子材料により構成されており、一端が前述したようにインクパック３２に接続されているとともに、他端がバルブ機構２３に接続されている。
【００２９】
次に、インクジェットヘッド４の内部のインク流路に接続されたバルブ機構１１、及び、チューブ２２に接続されたバルブ機構２３について説明する。図３〜図６は、バルブ機構１１、２３の断面図であり、図３がバルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されていない状態、図４〜図６がバルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結される過程をそれぞれ示している。なお、本実施の形態では、バルブ機構１１とバルブ機構２３とをあわせたものが、本発明に係るバルブユニットに相当する。
【００３０】
図３〜図６に示すように、バルブ機構１１（第２バルブ機構）は、筒状体４１（第２筒状体）、リップ４２（弾性体）、案内部材４３、弁部材４４（第２弁部材）、バネ４５（第２付勢手段）を備えている。筒状体４１は、内部にインク流路４１ａが形成された略円筒形状の部材である。そして、インク流路４１ａは、その下端（一端）がインクジェットヘッド４の内部に形成されたインク流路（第２流路）に接続されているとともに、その上端（他端）が開口している。
【００３１】
リップ４２は、ゴムなどの弾性材料によって構成された部材であり、筒状体４１の上端部（他端）に設けられている。また、リップ４２には、その略中央部に、上下方向にリップ４２を貫通する貫通孔４２ａが形成されている。案内部材４３は、内部に空間４３ａが形成された円筒形状の部材であって、リップ４２が配置された筒状体４１の上端部に設けられている。案内部材４３は、後述するようにバルブ機構１１とバルブ機構２３とを連結する際にバルブ機構２３の後述する筒状体５１を案内するためのものである。
【００３２】
図７は弁部材４４の斜視図である。図３〜図７に示すように、弁部材４４は、インク流路４１ａ内に配置されており、その上端部が他の部分よりも径が大きくなり、平面視でリップ４２の貫通孔４２ａよりも外側まで延びた大径部４４ａとなっている。これにより、弁部材４４（大径部４４ａ）の上面がリップ４２の下面に当接可能となっており、弁部材４４の上面がリップ４２の下面に当接した状態では、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれ、インク流路４１ａ及びインクジェットヘッド４と外部との連通が遮断される。
【００３３】
また、弁部材４４の上面には、突起４４ｂ及びリブ４４ｃが形成されている。突起４４ｂは、弁部材４４の上面の略中央部から上方に（筒状体４１の他端方向に）延びている。リブ４４ｃは、弁部材４４の上面に、突起４４ｂを中心とする略十字の平面形状を有している。
【００３４】
バネ４５は、インク流路４１ａ内において弁部材４４の下方に配置されており、大径部４４ａの下面を上方に押圧することで弁部材４４をリップ４２に向かって付勢する。これにより、弁部材４４は、後述するように筒状体５１に押圧されていない状態で、その上面がリップ４２の下面に当接する。
【００３５】
バルブ機構２３（第１バルブ機構）は、筒状体５１（第１筒状体）、弁部材５２（第１弁部材）、Ｏリング５３及びバネ５４（第１付勢手段）を備えている。筒状体５１は、内部にインク流路５１ａが形成された、案内部材４３の空間４３ａよりも若干小さい径を有しているとともに、その下端部において他の部分よりも径が小さくなった、平面視で略円形の筒状の部材である。また、筒状体５１の下端部の径が他の部分よりも小さくなっているのにともなって、インク流路５１ａはその下端部においてその径が小さくなっている。また、筒状体５１は、その上端部（一端）がチューブ２２（第１流路）に接続されているとともに下端（他端）が開口している。
【００３６】
弁部材５２は球体であって、インク流路５１ａ内に配置されている。Ｏリング５３は、インク流路５１ａにおける径が小さくなった部分に配置されており、弁部材５２の下方に位置している。そして、弁部材５２及びＯリング５３は、弁部材５２がＯリング５３に当接可能となるように構成されており、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態では、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれる。
【００３７】
バネ５４はインク流路５１ａにおける弁部材５２の上方に配置されており、弁部材５２を下方に付勢している。そして、後述するように、弁部材５２が弁部材４４の突起４４ｂに押圧されていない状態では、弁部材５２がバネ５４に付勢されてＯリング５３と当接している。ここで、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力は、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力よりも小さくなっている。
【００３８】
次に、バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結される過程について説明する。バルブ機構１１とバルブ機構２３とが連結されていない状態では、前述したように、リップ４２及び弁部材４４により筒状体４１の上端の開口が塞がれているとともに、弁部材５２及びＯリング５３により筒状体５１の下端の開口が塞がれている。
【００３９】
そして、バルブ機構１１とバルブ機構２３とを連結する際には、バルブ機構２３の筒状体５１を上方からバルブ機構１１の案内部材４３の空間４３ａに挿入する。すると、筒状体５１が空間４３ａを通過した後、図４に示すように、弁部材４４の突起４４ｂが、下方からインク流路５１ａに挿入されるとともに、筒状体５１が上方からリップ４２の貫通孔４２ａに挿入される。これにより、筒状体５１の外周面とリップ４２の貫通孔４２ａを画定する壁面とが互いに接触し、その後、筒状体５１の外周面が貫通孔４２ａの壁面と摺動しながら下方に移動することとなり、リップ４２の貫通孔４２ａが、弁部材４４、５２により塞がれた密閉空間となる。すなわち、弁部材５２とリップ４２との間に密閉空間が形成される。
【００４０】
このとき、筒状体５１が案内部材４３の空間４３ａよりも若干小さい径を有しているので、筒状体５１の外周面が空間４３ａの壁面に案内され、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で挿入される。これにより、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを容易に連結することができる。
【００４１】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされて連結されるため、リップ４２の貫通孔４２ａは確実に密閉される。
【００４２】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で筒状体５１が空間４３ａに挿入されることにより、突起４４ｂが確実にインク流路５１ａに挿入されるので、筒状体５１が突起４４ｂに接触することがなく、突起４４ｂの損傷が防止される。
【００４３】
さらに、突起４４ｂがインク流路５１ａに挿入された後は、筒状体５１が突起４４ｂに沿って移動するので、バルブ機構２３とバルブ機構１１とをさらに容易に連結することができる。
【００４４】
ここで、突起４４ｂ及び筒状体５１は、上下方向に関して、弁部材４４の上面がリップ４２の下面に当接した状態での突起４４ｂの、貫通孔４２ａの壁面における筒状体５１と接触する部分よりも上方に突出した部分の長さＬ１が、筒状体５１の下端からＯリング５３までの長さＬ２よりも短くなるように構成されている。したがって、筒状体５１が貫通孔４２ａの壁面に接触し始めた状態では、突起４４ｂが弁部材５２に接触していない。これにより、貫通孔４２ａが密閉空間となる前に、後述するように弁部材５２が突起４４ｂに押圧されることで上方に移動してインク流路５１ａが外部に連通してしまうことがない。
【００４５】
バルブ機構２３をさらに下方まで挿入すると、図５に示すように、弁部材４４の突起４４ｂが弁部材５２に当接して弁部材５２を上方に押圧する。これにより、弁部材５２がバネ５４の付勢力に抗して上方に移動し、弁部材５２とＯリング５３との間に空隙ができ（筒状体５１の下端が開口し）、インク流路５１ａが貫通孔４２ａと連通してインク流路５１ａ内のインクが貫通孔４２ａに流れ出す。このとき、インク流路５１ａが貫通孔４２ａと連通する前に、貫通孔４２ａが密閉空間となっているため、インク流路５１ａから貫通孔４２ａに流れ出したインクがバルブ機構１１、２３の外部に漏れ出してしまうことがない。また、このとき、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなっているので、突起４４ｂと弁部材５２とが当接したときに、確実に弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動する。
【００４６】
この状態からバルブ機構２３をさらに下方に挿入すると、図６に示すように、筒状体５１の下面がリブ４４ｃの上面に当接するとともに、弁部材４４が筒状体５１によって下方に押圧される。すると、弁部材４４は、バネ４５の付勢力に抗して下方に移動してリップ４２と当接しなくなり、弁部材４４の上面とリップ４２の下面との間に空隙ができる（筒状体４１の上端が開口する）。
【００４７】
さらに、リブ４４ｃが略十字の平面形状を有していることから、インク流路５１ａの開口の一部はリブ４４ｃと対向しておらず、筒状体５１の開口とリブ４４ｃとの間には空隙ができ、この空隙を介して、インク流路５１ａとインク流路４１ａとが連通する。そして、このように、筒状体５１の開口とリブ４４ｃとの間に空隙ができるので、筒状体５１の側面にインク流路５１ａとインク流路４１ａとを連通させるための穴や切り欠きなどを形成する必要がなく、筒状体５１の側面とリップ４２の貫通孔４２ａの壁面とが接触した状態で摺動しても、リップ４２が損傷しにくい。
【００４８】
そして、この状態では、筒状体５１のインク流路５１ａと筒状体４１のインク流路４１ａとが、インク流路５１ａの開口とリブ４４ｃとの間の空隙、及び、リップ４２の下面と弁部材４４の上面との空隙を介して互いに連通する。これにより、インクパック３２内のインクはチューブ２２及びバルブ機構１１、２３を介してインクジェットヘッド４に供給される。
【００４９】
また、この状態でも、筒状体５１とリップ４２の貫通孔４２ａの壁面とが接触しているため、貫通孔４２ａは、インク流路４１ａ、５１ａ以外の部分には連通しておらず、インク流路５１ａからインク流路４１ａに流れ込んだインクが、バルブ機構１１、２３の外部に漏れ出すことがない。
【００５０】
さらに、この状態では、筒状体５１が、案内部材４３の空間４３ａ内に配置されることにより、筒状体５１が案内部材４３に支持されるので、筒状体５１の側方から外力が加わったときに、バルブ機構２３がバルブ機構１１から外れてしまうのが防止される。
【００５１】
一方、バルブ機構２３をバルブ機構１１から取り外す際には、図６に示す状態からバルブ機構２３を上方に引き抜く。すると、まず、図５に示すように、弁部材４４が筒状体５１に押圧されなくなり、これにより、バネ４５に付勢された弁部材４４（大径部４４ａ）の上面がリップ４２の下面に当接し、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端部の開口が塞がれる。
【００５２】
その後、図４に示すように、弁部材５２が弁部材４４の突起４４ｂに押圧されなくなり、これにより、バネ５４に付勢された弁部材５２がＯリング５３に当接し、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端部の開口が塞がれる。
【００５３】
さらにその後、図３に示すように、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａから引き抜かれ、バルブ機構２３がバルブ機構１１から取り外される。
【００５４】
このように、バルブ機構２３をバルブ機構１１から取り外す際には、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれ、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれた後、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａから引き抜かれるので、リップ４２と弁部材４４とにより筒状体４１の上端の開口が塞がれる前、及び、弁部材５２とＯリング５３とにより筒状体５１の下端の開口が塞がれる前の状態では、リップ４２の貫通孔４２ａがインク流路４１ａ、５１ａ以外の部分には連通していない。これにより、バルブ機構１１、２３から外部にインクが漏れ出してしまうのが防止されている。
【００５５】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の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、適宜その説明を省略する。
【００５６】
一変形例では、図８に示すように、弁部材４４にリブ４４ｃが形成されておらず、筒状体５１の先端部に切り欠き部５１ｂが形成されている（変形例１）。この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結したときに、図９に示すように、筒状体５１の下面の開口が完全に弁部材４４の上面に接触し、筒状体５１の下面の開口と弁部材４４の上面との間に空隙はできないが、筒状体５１に切り欠き部５１ｂが形成されているので、インク流路５１ａとインク流路４１ａとは、切り欠き部５１ｂを介して連通する。
【００５７】
また、弁部材４４にリブ４４ｃが形成されていない場合の筒状体５１は、先端部に切り欠き５１ｂが形成されているものには限られず、筒状体５１の側面にインク流路５１ａに連通する貫通孔が形成されていてもよい。
【００５８】
別の一変形例では、図１０に示すように、案内部材４３（図３参照）の代わりに、案内部材６１が設けられているとともに、バルブ機構１１にガイド６２が設けられている。案内部材６１は内部に空間６１ａが形成された略円筒形状の部材であって、その内周面の径が筒状体５１の径よりも大きくなっている。ガイド６２は、筒状体５１と一体的に形成された、筒状体５１を取り囲む略円筒状の部材である。そして、ガイド６２の内周面の径は、案内部材６１の外周面の径よりも若干大きくなっている（変形例２）。
【００５９】
この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結する際に、図１１に示すように、ガイド６２が案内部材６１に案内されることにより、ガイド６２と一体的に形成された筒状体５１も案内部材６１に案内され、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされる。これにより、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを容易に連結することができる。
【００６０】
また、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされて連結されるため、リップ４２の貫通孔４２ａは確実に密閉される。
【００６１】
さらに、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが位置合わせされた状態で筒状体５１が空間６１ａに挿入されることにより、突起４４ｂが確実にインク流路５１ａに挿入されるので、筒状体５１が突起４４ｂに接触することがなく、突起４４ｂの損傷が防止される。
【００６２】
また、本実施の形態では、筒状体４１の上端部に筒状体５１を案内するための案内部材４３が設けられていたが、案内部材は設けられていなくてもよい。この場合には、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結する際に、筒状体５１がリップ４２の貫通孔４２ａに挿入されるように使用者が位置合わせをすればよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなっていたが、これとは逆に、弁部材４４がリップ４２に当接した状態におけるバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも小さくなっていてもよい。
【００６４】
この場合には、突起４４ｂが弁部材５２に当接したときに、突起４４ｂが弁部材５２に押圧されて弁部材４４が下方に移動することにより、リップ４２と弁部材４４との間に空隙ができる。そして、その後、弁部材４４が移動することで圧縮されたバネ４５の付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなったときに、弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動することにより、弁部材５２とＯリング５３との間に空隙が形成される。
【００６５】
ただし、この場合には、弁部材５２が突起４４ｂに押圧されて上方に移動するようにするために、バネ４５を、バルブ機構２３とバルブ機構１１とが完全に連結される前に、その付勢力が、弁部材５２がＯリング５３に当接した状態におけるバネ５４の付勢力よりも大きくなるようなものにする必要がある。
【００６６】
また、本実施の形態では、弁部材４４に突起４４ｂが設けられており、バルブ機構２３とバルブ機構１１とを連結したときに、突起４４ｂにより球体である弁部材５２を上方に押圧するように構成されていたが、バルブ機構１１に設けられる弁部材は、突起が形成されたものには限られず、バルブ機構２３と連結されていない状態でリップ４２に当接することで筒状体４１の上端の開口を塞ぐとともに、バルブ機構２３と連結されたときに、バルブ機構２３の弁部材に接触して筒状体５１の下端を開口させるものであれば、突起が設けられていないものであってもよい。
【００６７】
また、以上の説明では、バルブ機構１１がインクジェットヘッド４内部のインク流路に接続されており、バルブ機構２３がチューブ２２に設けられていたが、これには限られず、インクジェットヘッドの内部のインク流路やインクカートリッジに接続されるチューブとは異なる、互いに接続すべき２つの液体流路に対して、それぞれバルブ機構１１、２３が設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図であり、（ａ）がカートリッジユニットを取り付けた状態、（ｂ）がカートリッジユニットを取り外した状態をそれぞれ示している。
【図２】カートリッジユニットの概略構成図である。
【図３】２つのバルブ機構が連結されていない状態におけるバルブ機構の断面図である。
【図４】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図５】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図６】２つのバルブ機構が連結される過程を示す図である。
【図７】図３〜図６のインクジェットヘッドに設けられたバルブ機構を構成する弁部材の斜視図である。
【図８】変形例１の図３相当の図である。
【図９】変形例１の図６相当の図である。
【図１０】変形例２の図３相当の図である。
【図１１】変形例２の図４相当の図である。
【符号の説明】
【００６９】
４ インクジェットヘッド
１１ バルブ機構
２２ チューブ
２３ バルブ機構
４１ 筒状体
４２ リップ
４３ 案内部材
４４ 弁部材
４４ｂ 突起
４４ｃ リブ
４５ バネ
５１ 筒状体
５２ 弁部材
５４ バネ
６１ 案内部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流れる第１流路に一端が接続された第１筒状体と、その第１筒状体の他端を塞ぐ第１弁部材と、その第１弁部材を前記第１筒状体の他端に向かって付勢する第１付勢手段とを備えた第１バルブ機構と、
液体が流れる第２流路に一端が接続された第２筒状体と、その第２筒状体の他端に配置された弾性体と、その弾性体に接触することにより前記第２筒状体の他端を塞ぐ第２弁部材と、その第２弁部材を前記第２筒状体の他端に向かって付勢する第２付勢手段とを備えた第２バルブ機構とを備え、
前記第１バルブ機構の他端と前記第２バルブ機構の他端とを連結する場合に、前記第１筒状体が前記弾性体に接触して前記弾性体と前記第２弁部材との間に密閉空間を形成し、その後、前記第２弁部材が前記第１弁部材に接触して前記第１筒状体の他端を開口し、前記第１筒状体が前記第２弁部材に接触して前記第２筒状体の他端を開口することを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記第２弁部材は、前記第２筒状体の他端方向に延び、前記第１筒状体の内部に挿入可能な突起を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記第２筒状体は、前記第１バルブ機構と前記第２バルブ機構とが連結される際に、前記第１筒状体を案内する案内部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記第２弁部材は、前記第２弁部材が前記第１筒状体に接触する際に、前記第２弁部材と前記第１筒状体との間に液体が流れる空隙を形成するためのリブを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記第２弁部材が前記第２筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第２付勢手段による付勢力が、前記第１弁部材が前記第１筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第１付勢手段による付勢力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバルブユニット。
【請求項６】
前記第１流路がインクカートリッジに接続されたチューブであり、
前記第２流路がインクジェットヘッドの内部に形成されたインク流路であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバルブユニット。
【請求項１】
液体が流れる第１流路に一端が接続された第１筒状体と、その第１筒状体の他端を塞ぐ第１弁部材と、その第１弁部材を前記第１筒状体の他端に向かって付勢する第１付勢手段とを備えた第１バルブ機構と、
液体が流れる第２流路に一端が接続された第２筒状体と、その第２筒状体の他端に配置された弾性体と、その弾性体に接触することにより前記第２筒状体の他端を塞ぐ第２弁部材と、その第２弁部材を前記第２筒状体の他端に向かって付勢する第２付勢手段とを備えた第２バルブ機構とを備え、
前記第１バルブ機構の他端と前記第２バルブ機構の他端とを連結する場合に、前記第１筒状体が前記弾性体に接触して前記弾性体と前記第２弁部材との間に密閉空間を形成し、その後、前記第２弁部材が前記第１弁部材に接触して前記第１筒状体の他端を開口し、前記第１筒状体が前記第２弁部材に接触して前記第２筒状体の他端を開口することを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記第２弁部材は、前記第２筒状体の他端方向に延び、前記第１筒状体の内部に挿入可能な突起を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記第２筒状体は、前記第１バルブ機構と前記第２バルブ機構とが連結される際に、前記第１筒状体を案内する案内部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記第２弁部材は、前記第２弁部材が前記第１筒状体に接触する際に、前記第２弁部材と前記第１筒状体との間に液体が流れる空隙を形成するためのリブを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記第２弁部材が前記第２筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第２付勢手段による付勢力が、前記第１弁部材が前記第１筒状体の他端を塞いでいる状態における前記第１付勢手段による付勢力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバルブユニット。
【請求項６】
前記第１流路がインクカートリッジに接続されたチューブであり、
前記第２流路がインクジェットヘッドの内部に形成されたインク流路であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバルブユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−５４０１８（Ｐ２０１０−５４０１８Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２２６９（Ｐ２００８−２２２２６９）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【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２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【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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