JP2005238703A - インクカートリッジ、弁装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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とき、容易に装着することができるとともに製作が容易なインクカートリッジ、弁装置およびインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】 インクカートリッジ１が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、弁装置２３に嵌合して弁部材３２を押し上げ、弁装置２３が開放される。インクカートリッジ内のインクはインク抽出管１２を通って記録ヘッドへ供給される。 一方、外気供給側は、凹部３ｄの底に操作部材６７の先端が当接し、弁部材６５が押し上げられ、弁装置２４が開放される。同時にシール部６３が装着部３に密着し、外気が外気供給口９１からインクカートリッジ内へ供給される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクカートリッジが取り外された状態でインクカートリッジ内からのインク漏れの防止をすると共に、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ときインク及び外気の流路を連通することができるインクカートリッジ、弁装置及びインクジェット記録装置に関するものである。

特開平９−８５９６３号公報（特許文献１）には、インク容器（以下インクカートリッジという）をホルダ（装着部）に着脱できるように構成されたインクジェット記録装置が開示されている。上記ホルダには、インクカートリッジの開口を開くための凸部が形成され、この凸部に弁からのインクをインク溜に流出させる通孔が設けられ、インクカートリッジがホルダに装着されると、凸部により弁が開かれ、開口を介してインクカートリッジのインクがインク溜に流入するように構成されている。
特開平９−８５９６３号公報（図２等）

しかしながら、インクカートリッジが装着される装着部に凸部を設け、インクカートリッジの開口をその凸部により開放する場合には、凸部の位置に開口を正確に合わせて装着する必要がある。また、凸部の形状や寸法が正確に製作されていないと、インクカートリッジを装着する際、スムーズに装着できなかったり、インクが漏れたりあるいは蒸発することがあるという問題点があった。

特に上記特許文献１でインクカートリッジにインク供給口と外気導入口とを設けたものでは、インク供給口と装着部側の流路とをインクが漏れないようにシールしかつ正確に対応させ、さらに２つの凸部をインク供給口と外気導入口との両方に正確に対応させなければならず、高い精度で製作する必要があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、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とき、容易に装着することができるとともに製作が容易なインクカートリッジ、弁装置およびインクジェット記録装置を提供することを目的としている。

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、記録装置の装着部に着脱可能に装着され、その装着部に設けられた流路と開口部を介して連通可能なインク室を備えたインクカートリッジにおいて、前記インク室を外部に対して連通または遮蔽するよう前記開口部を開閉する弁部材と、前記弁部材からインクカートリッジの外部へ突出して設けられた操作部材とを有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材が前記開口部を開放し、前記インク室と前記流路とが前記開口部を介して連通するように構成されている。

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、前記弁部材が当接する弁座部と、前記弁部材を前記弁座部に当接する方向に付勢する付勢手段とをさらに有し、前記弁座部は、ほぼ中央に前記開口部を有しかつその開口部の外周において前記弁部材と当接し、前記操作部材は前記弁部材から前記開口部を通して外部へ突出している。

請求項３に記載のインクカートリッジは、請求項２に記載のインクカートリッジにおいて、前記付勢手段は、前記弁座部の外周から前記弁部材を囲んで立ち上がり、前記弁部材の前記弁座部とは反対側に当接するように内側へ張り出した形状に、前記弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成されている。

請求項４に記載のインクカートリッジは、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において、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材を囲むと共に前記装着部に密着し、前記インク室と前記流路とを前記開口部を介して連通する連通路を形成するシール手段をさらに備えている。

請求項５に記載のインクカートリッジは、請求項２または３に記載のインクカートリッジにおいて、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記装着部に密着し、前記インク室と前記流路とを前記開口部を介して連通する連通路を形成するシール手段を、前記開口部を囲んで、前記弁座部の前記弁部材とは反対側から立ち上がり、前記弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成している。

請求項６に記載のインクカートリッジは、インクを貯留するインク室を有し、記録装置の装着部に着脱可能に装着されるインクカートリッジであって、前記インク室に連通して形成され、前記インク室に外気を導入するために開口した外気導入口と、前記外気導入口を常態では封止し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第１の封止手段と、前記インク室に連通して形成され、前記インク室のインクを外部に供給するために開口したインク供給口と、前記インク供給口を常態では封止し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第２の封止手段と、前記第１の封止手段と第２の封止手段との少なくとも一方は、弁座部とその弁座部に対して移動可能な弁部材とを備える弁手段であって、前記弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材を前記弁座部から離すように構成されている。

請求項７に記載のインクカートリッジは、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記外気導入口と前記インク供給口は、前記インク室の一側に並べて形成され、インクカートリッジを前記装着部に装着したとき前記第１および第２の封止手段が開放されるものである。

請求項８に記載のインクカートリッジは、請求項６または７に記載のインクカートリッジにおいて、前記第１の封止手段は、第１の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第１の弁部材とを備える弁手段であって、前記第１の弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記操作部材が前記装着部に当接して前記第１の弁部材を前記第１の弁座部から離すように構成され、前記第２の封止手段は、第２の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第２の弁部材とを備える弁手段であって、前記装着部には、突出した中空部材が設けられ、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、その中空部材が前記第２の弁部材に当接して前記第２の弁部材を前記第２の弁座部から離すように構成されている。

請求項９に記載の弁装置は、移動可能に配設され、弁部と操作部材とを有する弁部材と、ほぼ中央部分に開口部を有しかつその開口部の外周において前記弁部と当接する弁座部、及び、その弁座部の外周から前記弁部を囲んで立ち上がりかつその弁部の前記弁座部とは反対側に当接するように内側に張り出し前記弁部を前記弁座部に当接させる方向に付勢する付勢部とを、ゴム状の弾性材料で一体に製作して有する支持部材と、前記弁部材の操作部材は、前記弁座部の前記開口部を通して外部に突出して設けられ、前記弁部材の弁部は、前記支持部材の弁座部と付勢部との間に保持されるものであり、前記操作部材が操作され前記弁部が前記付勢部の付勢に抗して移動することにより、前記弁部が前記弁座部から離れ前記開口部が開放されるものである。

請求項１０に記載の弁装置は、請求項９に記載の弁装置において、前記支持部材は、前記開口部および前記操作部材の周囲を囲むシール手段を備えている。

請求項１１に記載のインクジェット記録装置は、インクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、インクを貯留するインク室、そのインクを前記記録ヘッドへ供給するインク供給口、及び前記インク室へ外気を導入する外気導入口を有するインクカートリッジと、そのインクカートリッジを着脱可能に装着でき、そのインクカートリッジから抽出したインクを前記記録ヘッドへ供給する抽出部、及びそのインクカートリッジ内に外気を供給する外気供給部を有する装着部とを備え、前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記インク供給口が前記抽出部に、前記外気導入口が前記外気供給部にそれぞれ対応配置され、前記インクカートリッジは、そのインク供給口及び外気導入口をそれぞれ封止し、そのインクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第１及び第２の封止手段を有し、前記第１及び第２の封止手段の少なくとも一方は、弁座部とその弁座部に対して移動可能な弁部材とを備える弁手段であって、前記弁部材は、前記インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材が前記弁座部から離れ、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部のいずれか一方が連通され、
前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材を囲み、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部のいずれか一方を外部に対して遮蔽して連通状態にするシール手段が、前記インクカートリッジと前記装着部との間に設けられている。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置は、請求項１１に記載のインクジェット記録装置において、前記第１及び第２の封止手段の他方は、第２の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第２の弁部材とを備える弁手段であって、前記装着部には、前記連通状態にされた抽出部もしくは外気供給部の他方が、中空部材によって突出状態に設けられ、前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、その中空部材が前記第２の弁座部に挿入されて前記第２の弁部材が前記弁座部から離れ、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部の他方が連通されるように構成されている。

請求項１に記載のインクカートリッジによれば、インク室を外部に対して連通または遮蔽するよう開口部を開閉する弁部材と、弁部材からインクカートリッジの外部へ突出して設けられた操作部材とを有しており、インクカートリッジを装着部に装着したとき、操作部材が装着部に当接して弁部材が開口部を開放し、インク室と装着部側の流路とを開口部を介して連通させることができる。

また、インクジェット記録装置の装着部に、弁部材の開口部を開放するための突起を設ける必要が無い。そのために、インクカートリッジを装着部へ装着する場合に位置合わせが容易となるという効果がある。

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、弁部材が当接する弁座部と、弁部材を弁座部に当接する方向に付勢する付勢手段とをさらに有し、弁座部は、ほぼ中央に開口部を有しかつその開口部の外周において弁部材と当接し、操作部材は弁部材から開口部を通して外部へ突出しているので、インクカートリッジがインクジェット記録装置から取り外された状態では、弁部材が付勢部によって弁座部と当接しインクが開口部を介して漏れ出したりあるいは蒸発することが防止される。

また、インクカートリッジがインクジェット記録装置に装着されたとき、操作部材が弁部材を均等に押し上げ、弁座部から離すことにより弁を開放することができるという効果がある。

請求項３に記載のインクカートリッジによれば、請求項２に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、付勢手段は、弁座部の外周から弁部材を囲んで立ち上がり、弁部材の弁座部とは反対側に当接するように内側へ張り出した形状に、弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成されているので、弁部材が配置された領域にその弁部材を付勢する付勢手段を取付ける煩雑な作業工程が不要になり、インクカートリッジの製作コストを低減することができるという効果がある。

請求項４に記載のインクカートリッジによれば、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の奏する効果に加え、インクカートリッジが装着部に装着されたとき、操作部材を囲むと共に装着部に密着し、インク室と流路とを開口部を介して連通する連通路を形成するシール手段をさらに備えているので、インクが外部に漏れたりあるいは蒸発することを防止することができるという効果がある。

請求項５に記載のインクカートリッジによれば、請求項２または３に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、シール手段を、開口部を囲んで、弁座部の弁部材とは反対側から立ち上がり、弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成しているので、弁座部にシール手段を取付ける煩雑な作業工程が不要になり、インクカートリッジの製作コストを低減することができるという効果がある。

請求項６に記載のインクカートリッジによれば、インクカートリッジを装着部に装着したとき、インク供給口と外気導入口とを開放し、インクを記録装置に供給すると同時にカートリッジ内に外気を導入することができる。また、インク供給口と外気導入口とに設けた第１の封止手段と第２の封止手段との少なくとも一方は、弁座部とその弁座部に対して移動可能な弁部材とを備える弁手段であって、弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが装着部に装着されたとき操作部材が装着部に当接して弁部材を弁座部から離すように構成されているので、装着部に第１および第２の封止手段に対応して突出する操作部材を備える場合には、インクが漏れないようにシールして、かつ２つの突出する操作部材の相互の位置関係と、インク供給口と外気導入口との相互の位置関係とを正確に製作しなければならないが、位置関係に高い精度を要することなく容易に製作することができるとともにインクカートリッジの装着部への装着を容易にできるという効果がある。

請求項７に記載のインクカートリッジによれば、請求項６に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、外気導入口とインク供給口は、インク室の一側に並べて形成され、インクカートリッジを装着部に装着したとき第１および第２の封止手段が開放されるものであるので、インクカートリッジを単純に装着部の方向へ移動することにより二つの封止手段を開放することができ、操作性が良いという効果がある。

請求項８に記載のインクカートリッジによれば、請求項６または７に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、第１の弁手段は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが装着部に装着されたとき操作部材が前記装着部に当接して第１の弁部材を第１の弁座部から離すように構成され、第２の弁手段は、装着部に突出して備えられた中空部材が当接して第２の弁部材を第２の弁座部から離すように構成されているので、インクカートリッジを装着部へ装着する場合に、第２の弁手段を装着部に設けられた中空部材の位置に正確に合わせる必要はあるが、第１の弁手段の位置は、正確に合わせる必要がなく容易に製作することができるとともにインクカートリッジの装着部への装着を容易にできるという効果がある。

請求項９に記載の弁装置によれば、移動可能に配設され、弁部と操作部材とを有する弁部材と、その弁部と当接する弁座部、及び、その弁座部の外周から弁部を囲んで立ち上がりかつその弁部の弁座部とは反対側に当接するように内側に張り出し弁部を弁座部に当接させる方向に付勢する付勢部とを、ゴム状の弾性材料で一体に製作しているので、弁部材が配置された領域にその弁部材を付勢する付勢手段を取り付ける煩雑な作業工程が必要ではなくなるので、インクカートリッジの製作コストを低減できるという効果がある。

また、弁部材は、ほぼ中央部分に開口部を有しかつその開口部の外周において弁座部と当接する弁部と、その開口部を通して外部に突出して設けられた操作部材を有するので、操作部材が操作された場合は、弁部を均等に押し上げ、弁座部から離すことにより弁を開放することができるという効果がある。

請求項１０に記載の弁装置によれば、請求項９に記載の弁装置の奏する効果に加え、支持部材は、開口部および操作部材の周囲を囲むシール手段を備えているので、弁装置に流れる流体が外部に漏れることを防止することができるという効果がある。

請求項１１に記載のインクジェット記録装置によれば、インクカートリッジを装着部に装着したとき、インク供給口と外気導入口とを開放し、インクを記録装置に供給すると同時にカートリッジ内に外気を導入することができる。また、インク供給口と外気導入口とに設けた第１及び第２の封止手段の少なくとも一方は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有する弁部材を備えた弁手段であり、インクカートリッジが装着部に装着されたとき、操作部材が装着部に当接して弁部材が弁座部から離れ、インク供給口と装着部の抽出部、外気導入口と外気供給部のいずれか一方が連通されるので、インクカートリッジのインク供給口と外気導入口との相互の位置関係と、装着部の抽出部と外気供給部との相互の位置関係とを高い精度をもって製作する必要がなく、容易に製作することができるとともに、インクカートリッジの装着部への装着を容易にできるという効果がある。

また、操作部材を囲み、インク供給口と抽出部、外気導入口と外気供給部のいずれか一方を外部に対して遮蔽して連通状態にするシール手段が、インクカートリッジと装着部との間に設けられているので、インクが外部に漏れたりあるいは蒸発することを防止することができるという効果がある。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１１に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、第１及び第２の封止手段の他方は、第２の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第２の弁部材とを備える弁手段であって、装着部には、連通状態にされた抽出部もしくは外気供給部の他方が、中空部材によって突出状態に設けられ、インクカートリッジが装着部に装着されたとき、その中空部材が第２の弁座部に挿入されて第２の弁部材が弁座部から離れ、インク供給口と抽出部、外気導入口と外気供給部の他方を連通させることができるという効果がある。

また、装着部のインク抽出部と外気供給部との両方に突出した中空部材を設けると、両者の中空部材間の距離に厳しい公差が要求されるが、一方を装着部から突出した中空部材とし、他方を弁部材に操作部材を設けることにより、この問題が解消される。したがって、インクジェット記録装置の製造コストを低減することができるという効果がある。

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を装着するインクジェット記録装置２を示した概略図である。

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。

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。

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。

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内に外気を供給する外気供給口９１とが配設されている。

このインク抽出管１２の一端側は、インク流路９４と連通され、さらに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。外気供給口９１には、外気供給流路９２および外気取入口９３が連通されている。（図５参照）
インクカートリッジ１は装着部３に対して垂直方向（矢印Ｘ方向）から装着される。この際、インク抽出管１２は、インクカートリッジ１の内部に備えられた後述する弁装置２３を開放し、インク室１６の内部と連通する。一方、外気供給口９１は、インク室１６の内部と連通する。

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。

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。

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。

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。

次に、図２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（ａ）は、インクジェット記録装置２に装着する前の状態を、（ｂ）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。

インクカートリッジ１は、インク室１６を内部に形成し上面が開放された本体ケース１ａと、その本体ケース１ａの開放された上面を覆う蓋部材１ｂと、本体ケース１ａの底壁１ｅを覆うキャップ部材１ｆとで構成されている。このキャップ部材１ｆには、後述する弁装置２３、２４を装着部３側に露出する２つの露出孔１ｆａ、１ｆｂが形成されている。インクカートリッジ１は、蓋部材１ｂ及びキャップ部材１ｆがそれぞれ本体ケース１ａと溶着されて形成される。なお、本体ケース１ａ、蓋部材１ｂおよびキャップ部材１ｆの材質は、樹脂材料によって構成されているものとする。

底壁１ｅには、インク室１６内のインクを外部に供給するために外部に開口したインク供給口２１が形成されている。このインク供給口２１は、底壁１ｅの下面から一体に突出形成された筒状壁２１ａの内側の連通室３０と接続されている。また、底壁１ｅには、インク室１６内に外気を導入するために外部に開口した外気導入口２６が形成されている。この外気導入口２６は、底壁１ｅの下面から一体に突出形成された筒状壁２６ａの内側の連通室５０と接続されている。インクカートリッジ１を装着部３に装着したときには、連通室３０にインク抽出管１２が挿入される。

インク供給口２１には、逆止弁６０が対向配置されている。逆止弁６０は、インク供給口２１の下面に対向する傘状の弾性膜部６０ｂと、その膜部を一端に支持する軸部６０ｃとを合成樹脂材料にて一体成形して構成されている。軸部６０ｃは底壁１ｅの貫通孔に上下摺動可能に挿通され、常態では、膜部６０ｂがインク供給口２１と間隔を置いた位置で、膨出部６０ａを底壁１ｅの上面に当接させ、インク室１６から弁装置２３へ向かうインクの流れを可能にしている。インク抽出管１２側からインク室１６へ向かう流れが生じたとき、膜部６０ｂが上昇してインク供給口２１を塞ぎ、その流れを阻止する。

底壁１ｅには、外気導入口２６を囲む筒部材２５がインク室１６内に突出して設けられ、外部から供給された外気を筒部材２５の内側流路を経てインク室１６の上部に導くようにしている。外気導入口２６上部の開口は、インクの液面より上に位置している。

インク供給側の連通室３０及び外気導入側の連通室５０にはそれぞれ封止手段としての弁装置２３、２４が固着されている。

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３２とを備えている。支持部材４６は、ほぼ円筒形の外形をなし、その軸線方向の中間部に弁座部４６ａ、その弁座部４６ａよりもインク室１６側に付勢部４６ｂ、付勢部４６ｂとは反対側に外周壁３３とを一体に成形して構成される。弁部材３２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。

外周壁３３は、半径方向外方に突起した取付部３３ａを有し、連通室３０は、取付部３３ａ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。取付部３３ａの段状面４４と対向する面には突起４３が形成され、この突起４３を段状面４４に押圧して変形させながら取付部３３ａを段状面４４とキャップ部材１ｆとの間に挟んでキャップ部材１ｆを本体ケース１ａに固着する。これにより、弁装置２３の外周壁３３と連通室３０の内壁との間に形成される空間からインクが流出することを防止している。

弁座部４６ａにはその中央に前記軸線方向に貫通した開口部４１が形成され、さらに外周壁３３にはインク抽出管１２が挿入される誘導路４０が、その誘導路４０と連通した状態で形成されている。

誘導路４０は、挿入されたインク抽出管１２と密着するようにその内径をインク抽出管１２の外径よりも小さく形成され、開口部４１は、誘導路４０の内径よりも大きくかつインク抽出管１２の外径よりも大きく形成されている。誘導路４０のインク抽出管１２の挿入側端部は、外方に向け拡大するテーパ形に形成されている。

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３２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を有している。 付勢部４６ｂは、弁部材３２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３２を付勢し、常態では弁部材３２を弁座部４６ａに密着させている。また、インク抽出管１２が誘導路４０に侵入して弁部材３２をインク室１６側に押し上げることで、側壁部３６が伸び張出部３７が傾斜して弁部材３２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。

弁部材３２は、図３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且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より中心側でかつ開口部４１より外側となる位置に、弁座部４６ａ側に突起し環状に形成された突起部材３９を有している。弁部材３２が支持部材４６内に収納された状態で、弁側壁部５６は、付勢部４６ｂの張出部３７の下面に密着しかつ押圧され、その押圧により、突起部材３９は、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。

外気導入側の弁装置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４６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４６は、弁座部４６ａと付勢部４６ｂとシール部６３とを有し、弁座部４６ａと付勢部４６ｂは、弁装置２３のそれらと同一の機能を有する。

弁座部４６ａのほぼ中央には、開口部４１が形成され、弁座部４６ａの下部には、この開口部４１を囲む円筒状のシール部６３が一体に形成されている。

弁部材６５は、図４に示すように上部に円筒部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３に示す弁部材３２と同様に、底部５７と、その底部５７の外周より垂直で上方に且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、各部の機能は弁部材３２の各部と同一であるので、説明を省略する。

円筒部６６は、底部５７から垂直に立ち上げられた円筒形であり、インクカートリッジを装着部３に正常に装着したとき、弁座部４６ａから弁部材６５が押し上げられても、円筒部材６６は上端を筒部材２５内面と間隔を置いて位置し、インク室１６と弁座部４６ａの開口部４１との連通を確保している。

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、外形６７ａは、円であって、外周に軸方向に延びる凹み６７ｂが形成されている。この操作部材６７は、支持部材４６の開口部４１を貫通して下方に延び、その下端をシール部６３の下端よりも少し上方に位置している。凹み６７ｂにより開口部４１との間の外気通路の断面積が大きく確保される。

図５、図６は、装着部３の詳細を示す図である。外気供給側では、装着部のベース部３ａに、弁装置２４と対向する位置に凹部３ｄが形成され、凹部３ｄは、インクカートリッジが装着されたとき、シール部６３が嵌合する大きさを有する。この凹部の３ｄの底には、シール部６３よりも内側で操作部材６７の下端と対向しない位置に外気供給口９１が、ベース部３ａを構成する壁を上下に貫通して形成されている。外気供給口９１は、操作部材６７の下端と当接する位置であっても操作部材６７の下端によって塞がれないように、操作部材６７の外径よりも小さい幅で、その外径よりも大きい長さのスリット形状に形成するか、そのスリットを複数個放射状に組み合わせたものであってもよい。

ベース部３ａを構成する壁の下面には、溝状の外気供給流路９２が形成され、その外気供給流路９２の一端は断面積が拡大されて外気供給口９１に接続され、他端は、ベース部３ａを構成する壁を上下に貫通して形成された外気取入口９３に接続されている。外気供給流路９２は、一部において壁の下面に沿って複数回屈曲して形成され、外気の流れを抑制し、インクカートリッジの外気導入口２６と連通したとき、インク中の成分や水分の蒸発を防止する。

外気取入口９３は、ベース部３ａの上面に開口しているが、装着されたインクカートリッジの底面とは間隔を確保し、外気を、外気供給流路９２、外気供給口９１を通してインクカートリッジ１へ供給する。なお、外気取入口９３の上面は、後述する多孔質弾性体３ｃで外部と通気可能に覆われていてもよい。

インク抽出側では、ベース部３ａを構成する壁の上面に、インク抽出管１２が一体に突出して形成され、下面には、溝状のインク供給溝９４が形成されている。インク供給溝９４の一端９４ａは、インク抽出管１２を上下方向に貫通する内部流路の下端に接続され、他端９４ｂは、ベース部３ａをガイド部３ｂよりも外に延長した部分の上面に開口し、その上面においてインク供給チューブ４と接続されている。

インク抽出管１２の上端には、内部流路を外周に開口させる連通口８１ａが形成され、その上端が弁部材３２と当接した状態で内部流路とインク室１６との連通が連通口８１ａによって確保される。ベース部３ａ上面のインク抽出管１２周囲には、スポンジ等の多孔質弾性体３ｃが配置され、弁装置２３から万が一漏れたインクをその多孔質弾性体によって吸収することができる。

装着部３は、複数のインクカートリッジに対応して複数箇所並べて設けられている。ベース部３ａ及びガイド部３ｂを構成する各壁は、インクカートリッジの配列方向に一体に延長され、各装着箇所ごとに、上記インク抽出管１２、インク供給溝９４、凹部３ｄ、外気供給口９１、外気供給流路９２などが設けられる。各インク供給チューブ４と接続される各インク供給溝９４の端部は、図５（ｂ）に示すようにベース部３ａの延長部分に並べて配置されている。

なお、上記インク供給溝９４、外気供給流路９２は、その溝の開放下面を蓋部材例えば樹脂製フィルム９５で覆って形成されている。フィルム９５は、インク供給溝９４及び外気供給流路９２の外周を形成するリブ９４ｃ、９２ｃの下端面に溶着により固定されている。上記各装着箇所ごとのインク供給溝９４、外気供給流路９２は、一枚のフィルム９５により共通に覆われている。

次に図２（ａ）と（ｂ）とを参照してインクカートリッジ１が、インクジェット記録装置２の装着部３に装着される前と後の状態について説明する。同図（ａ）は、インクカートリッジ１が、インクジェット記録装置２の装着部３に装着される前の状態を示す図であって、この状態では、インク供給側の弁部材３２も外気導入側の弁部材６５もそれぞれ支持部材４６の付勢部４６ｂの弾性力により弁座部４６ａに押し付けられていて、各弁装置は、開放されていない。

同図（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１が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３２を押し上げ、支持部材４６の側壁部３６が伸長されて弁部材３２が弁座部４６ａから離れることにより弁装置が開放される。その結果、インク室１６、インク供給口２１、弁装置の開口３７ａ、連通路３８、弁部材３２と弁座部４６ａとの間を通ってインク抽出管１２に至るインク流路が形成され、記録ヘッド７にインクが供給される。

一方、外気供給側は、凹部３ｄの底に操作部材６７の先端が当接し、弁部材６５が押し上げられ、支持部材４６の側壁部３６が伸びて弁部材６５の弁部６８が弁座部４６ａが離れることにより弁装置が開放される。

同時に、シール部６３が凹部３ｄに密着してインクカートリッジの外気導入口２６と装着部の外気供給口９１とが外部に対して遮蔽された状態で連通される。その結果、装着部の外気取入口９３、外気供給流路９２、外気供給口９１、弁装置の開口部４１、弁部材６５と弁座部４６ａとの間、連通路５８、外気導入口２６、筒部材２５内の流路を通ってインク室１６の上部に至る外気流路が形成され、インク室１６の上部空間に外気が供給される。

この実施例では、弁装置２３はその誘導路４０にインク抽出管１２が嵌合してその位置が規制されるが、操作部材６７は、外気供給口９１を塞がない限り、凹部３ｄの底のどこに当接してもよい。このため、インクカートリッジ側において、インク供給口２１と外気気導入口２６、及び弁装置２３と２４の各位置関係と、装着部のインク抽出管１２と外気供給口９１との相互の位置関係とを、緩やかな寸法公差で製作することが可能になり、またユーザがインクカートリッジを装着部に装着する操作も容易になる。

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。

例えば、上記実施例では、外気供給側の弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を設け、インク抽出側は、装着部のインク抽出管を突出させたが、インク抽出側も、弁部材にインクカートリッジの外部へ突出する操作部材を設け、インク抽出管を突出しないものとしても良い。

また実施例では、インク供給口２１及び外気導入口２６を封止する手段として弁装置を用いたが、請求項において弁手段を用いない側の開口をゴムで封止し、装着部から突出した針状のインク抽出管または外気供給管を突き刺すようにしてもよい。

本発明のインクカートリッジと、そ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とを示した概略図である。 インクカートリッジとインクジェット記録装置の装着部の断面図であり、（ａ）は、装着前、（ｂ）は、装着後を示す。 弁部材３２の詳細を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は、底面図である。 弁部材６５の詳細を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は、底面図である。 装着部の詳細を示すもので、（ａ）は、（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図（ｂ）は、底面図である。 装着部の詳細を示すもので、（ｃ）は、図5（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｄ）は、Ｆ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１ インクカートリッジ
２ インクジェット記録装置
３ 装着部
１２ インク抽出管（中空部材）
１６ インク室
２１ インク供給口
２３、２４ 弁装置（封止手段または弁手段）
２６ 外気導入口
３０、５０ 連通室
４１ 開口部
４６ 支持部材
４６ａ 弁座部
４６ｂ 付勢部
３２、６５ 弁部材
３８、５８ 連通路
６７ 操作部材
９１ 外気供給口

Claims (12)

1. 記録装置の装着部に着脱可能に装着され、その装着部に設けられた流路と開口部を介して連通可能なインク室を備えたインクカートリッジにおいて、
   前記インク室を外部に対して連通または遮蔽するよう前記開口部を開閉する弁部材と、
   前記弁部材からインクカートリッジの外部へ突出して設けられた操作部材とを有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材が前記開口部を開放し、前記インク室と前記流路とが前記開口部を介して連通するように構成されていること特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記弁部材が当接する弁座部と、前記弁部材を前記弁座部に当接する方向に付勢する付勢手段とをさらに有し、
   前記弁座部は、ほぼ中央に前記開口部を有しかつその開口部の外周において前記弁部材と当接し、
   前記操作部材は前記弁部材から前記開口部を通して外部へ突出してい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。
3. 前記付勢手段は、前記弁座部の外周から前記弁部材を囲んで立ち上がり、前記弁部材の前記弁座部とは反対側に当接するように内側へ張り出した形状に、前記弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
4. インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材を囲むと共に前記装着部に密着し、前記インク室と前記流路とを前記開口部を介して連通する連通路を形成するシール手段をさらに備えていること特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記装着部に密着し、前記インク室と前記流路とを前記開口部を介して連通する連通路を形成するシール手段を、前記開口部を囲んで、前記弁座部の前記弁部材とは反対側から立ち上がり、前記弁座部と一体にゴム状の弾性材料により形成したことを特徴とする請求項２または３に記載のインクカートリッジ。
6. インクを貯留するインク室を有し、記録装置の装着部に着脱可能に装着されるインクカートリッジにおいて、
   前記インク室に連通して形成され、前記インク室に外気を導入するために開口した外気導入口と、
   前記外気導入口を常態では封止し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第１の封止手段と、
   前記インク室に連通して形成され、前記インク室のインクを外部に供給するために開口したインク供給口と、
   前記インク供給口を常態では封止し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第２の封止手段と、
   前記第１の封止手段と第２の封止手段との少なくとも一方は、弁座部とその弁座部に対して移動可能な弁部材とを備える弁手段であって、前記弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材を前記弁座部から離すように構成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
7. 前記外気導入口と前記インク供給口は、前記インク室の一側に並べて形成され、インクカートリッジを前記装着部に装着したとき前記第１および第２の封止手段が開放されることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
8. 前記第１の封止手段は、第１の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第１の弁部材とを備える弁手段であって、前記第１の弁部材は、インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき前記操作部材が前記装着部に当接して前記第１の弁部材を前記第１の弁座部から離すように構成され、
   前記第２の封止手段は、第２の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第２の弁部材とを備える弁手段であって、前記装着部には、突出した中空部材が設けられ、インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、その中空部材が前記第２の弁部材に当接して前記第２の弁部材を前記第２の弁座部から離すように構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載のインクカートリッジ。
9. 移動可能に配設され、弁部と操作部材とを有する弁部材と、
   ほぼ中央部分に開口部を有しかつその開口部の外周において前記弁部と当接する弁座部、及び、その弁座部の外周から前記弁部を囲んで立ち上がりかつその弁部の前記弁座部とは反対側に当接するように内側に張り出し前記弁部を前記弁座部に当接させる方向に付勢する付勢部とを、ゴム状の弾性材料で一体に製作して有する支持部材と、
   前記弁部材の操作部材は、前記弁座部の前記開口部を通して外部に突出して設けられ、
   前記弁部材の弁部は、前記支持部材の弁座部と付勢部との間に保持されるものであり、 前記操作部材が操作され前記弁部が前記付勢部の付勢に抗して移動することにより、前記弁部が前記弁座部から離れ前記開口部が開放されることを特徴とする弁装置。
10. 前記支持部材は、前記開口部および前記操作部材の周囲を囲むシール手段を備えていること特徴とする請求項９に記載の弁装置。
11. インクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、
    インクを貯留するインク室、そのインクを前記記録ヘッドへ供給するインク供給口、及び前記インク室へ外気を導入する外気導入口を有するインクカートリッジと、
    そのインクカートリッジを着脱可能に装着でき、そのインクカートリッジから抽出したインクを前記記録ヘッドへ供給する抽出部、及びそのインクカートリッジ内に外気を供給する外気供給部を有する装着部とを備え、
    前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記インク供給口が前記抽出部に、前記外気導入口が前記外気供給部にそれぞれ対応配置され、
    前記インクカートリッジは、そのインク供給口及び外気導入口をそれぞれ封止し、そのインクカートリッジが前記装着部に装着されたとき開放する第１及び第２の封止手段を有し、
    前記第１及び第２の封止手段の少なくとも一方は、弁座部とその弁座部に対して移動可能な弁部材とを備える弁手段であって、前記弁部材は、前記インクカートリッジの外部へ突出する操作部材を有し、前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材が前記装着部に当接して前記弁部材が前記弁座部から離れ、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部のいずれか一方が連通され、
    前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、前記操作部材を囲み、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部のいずれか一方を外部に対して遮蔽して連通状態にするシール手段が、前記インクカートリッジと前記装着部との間に設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
12. 前記第１及び第２の封止手段の他方は、第２の弁座部とその弁座部に対して移動可能な第２の弁部材とを備える弁手段であって、
    前記装着部には、前記連通状態にされた抽出部もしくは外気供給部の他方が、中空部材によって突出状態に設けられ、前記インクカートリッジが前記装着部に装着されたとき、その中空部材が前記第２の弁座部に挿入されて前記第２の弁部材が前記弁座部から離れ、前記インク供給口と前記抽出部、前記外気導入口と前記外気供給部の他方が連通されることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
    

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