JP2006027195A - 液体収容容器、液体収容容器の液体供給機構、及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 単体のときにはインクの流路を閉塞し、記録装置本体に装着するときにはインクの流路を開放することができる簡単な構造で、薄型のインクカートリッジとインク供給機構、及びこれらを搭載する記録装置を提供する。
【解決手段】 インクカートリッジ１Ｋは、インク供給部材８０を有するインクカートリッジ装着部３０に着脱可能なインクを収容するインクカートリッジ１Ｋであって、インクが収容されるインク室２Ｋと、該インク室の内外を連通する連通孔４４が設けられた弾性を有する筒状シール部材４０と、インク供給部材８０によって、連通孔４４の軸方向の内外を移動され、連通孔４４を開閉するボール７０と、ボール７０を連通孔４４のインク流入口４８に圧接して連通孔４４を閉塞するばね７５と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体収容容器、液体収容容器の液体供給機構、及びこれら液体収容容器と液体収容容器の液体供給機構を搭載する液体噴射装置に関する。

従来、インクカートリッジにおいて、インク収容部の底部にボスを突設し、インク流出孔に続くインク排出孔を開閉しうるボールをこのインク流通孔内に移動可能に配設し、底部に固着したインク流出孔を開設した押え板とボールの間にばねを縮接し、ボール弁状とし、印刷ヘッドに突設された中実針によって、ボールを押し上げてインク排出孔を開放してインクを供給し、インクカートリッジを交換する際には、中実針が退避してボールによってインク排出孔を閉塞するインクカートリッジが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、インクカートリッジのインク供給部が、第１の圧縮ばねの弾性によってＯリングに押しつけられてインクの供給を抑止するボールと、このボールを支持するボール支持部材とインク流路を閉鎖するシールフィルムを有し、記録装置本体のインク吸入部は、先端が閉塞されて側面がインクを吸入する孔を有する筒状部材を有し、インクカートリッジを記録装置本体に装着したときに、筒状部材がシールフィルムを突き破り、ボールを移動してインクの供給を行ない、インクカートリッジを分離したとき、ボールによってインク供給を抑止するインクカートリッジの接続装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−２０１８５号公報（第５，６頁、図５） 特開２００１−１５８１０８号公報（第４頁、図１，４）

このような特許文献１や特許文献２では、ともにインクカートリッジのインク流通孔をボールで開閉する構造であるが、インクカートリッジが単体の記録装置に装着前の状態の際に、インク収容部あるいはインク袋の内外の圧力差が生じたときにはボールが移動してインクが漏洩することが考えられた。

特許文献２では、記録装置本体側にもボールを移動させるための筒状部材の他に、ストッパ部材、シール用ゴム部材、第２の圧縮ばねを備えており、部品数が多く、構造が複雑になるという課題がある。
また、インクカートリッジ側においては、ボール支持部材開口部のシール性を高めるためにシールフィルムをさらに備えており、インクカートリッジを記録装置本体に装着するとき、このシールフィルムを筒状部材で破るため、インクカートリッジを分離したときには、シール性が不充分となり、インクの漏洩が考えられる。

本発明の目的は、液体収容容器単体のときには確実に液体流路を閉塞し、記録装置本体に装着するときには液体流路を開放する、簡単な構造で薄型の液体収容容器と液体収容容器の液体供給機構、及びこれらを搭載する液体噴射装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の液体収容容器は、液体供給部材を有する受容部に着脱可能な液体を収容する液体収容容器であって、液体が収容される液体室と、該液体室の内外を連通する連通孔が設けられた弾性を有する筒状シール部材と、前記連通孔の軸方向の内外を移動し、前記連通孔を開閉するボールと、前記ボールを前記連通孔の液体流入口に圧接して前記連通孔を閉塞する弾性部材と、を備えることを特徴とする。
ここで、筒状シール部材としては、例えば、弾性と気密性を有するゴム系材料から成る筒状パッキンが採用される。

この発明によれば、ボールが、筒状シール部材に開設される連通孔内にあっては、筒状シール部材の弾性力で圧接されて連通孔が閉塞され、また、連通孔外にあっては、弾性部材によって液体流入口に圧接されて連通孔が閉塞されるので、少ない部品数、且つ簡単な構造で、確実に連通孔を閉塞し、液体の漏洩を防止することができる。

また、前記ボールが、前記連通孔の途中を閉塞する第１の状態と、前記連通孔の液体流入口を閉塞する第２の状態と、前記液体室と前記液体供給部材とを連通する第３の状態と、に規制されることが好ましい。
ここで、例えば、第１の状態としては液体収容容器を使用する前の状態、第２の状態としては受容部から液体収容容器を分離したときの状態、第３の状態としては受容部に液体収容容器を装着した状態を示す。

このようにすれば、前述の３状態が、ボールの移動位置によって形成されるため、簡単な構造で、連通孔の閉塞及び開放を行ない、液体室からの液体の流出を停止、または受容部に備えられる液体供給部材への液体供給を行なうことができる。

また、前記筒状シール部材には、前記第１の状態のとき、前記連通孔の途中に前記ボールが圧入される凹部と、前記第２の状態のとき、前記連通孔の液体流入口に前記ボールが圧接される斜面と、が形成されていることが好ましい。

このような構造にすれば、ボールは、前記第１の状態のとき、筒状シール部材の弾性力で圧接されることで連通孔が閉塞し、前記第２の状態のときには、液体流入口に設けられた斜面に弾性部材で圧接されて連通孔を閉塞するので、それぞれの部品形状が簡単で、しかも狭いスペースで連通孔の閉塞を行なうことができる。
斜面にボールが圧接された場合、斜面の楔効果によって、弾性部材の弾性力が小さくても圧接力を高めることができる。
また、前記凹部にボールが圧入されているので、液体室の内部と外部との圧力差が生じた際、どちらが負圧になっても、ボールが筒状シール部材の凹部との間において、筒状シール部材の弾性力の他に、凹内において圧力差分の圧力が加えられるため、連通孔の閉塞をより一層確実に行なうことができる。

また、前記筒状シール部材の連通孔を形成する筒部の内径が、前記ボールの直径よりも小さく形成され、前記ボールを圧入したときに、前記筒部が前記ボールの形状に沿って変形し、前記ボールを圧接することが好ましい。

このようにすれば、筒状シール部材の液体流路にボールを挿入したときに筒部がボール形状に沿って変形し、前述したような凹部を形成しなくても同じ機能を簡単な形状で得ることができる。

さらに、前述の液体収容容器の構造では、前記筒状シール部材と前記ボールと前記弾性部材とが一体にユニット化されて、前記液体収容容器に設けられた液体供給部に装着されることが好ましい。

筒状シール部材とボールと弾性部材とを一体にユニット化すれば、液体収容容器にこのユニットを装着すればよいので、微細なそれぞれの構成部品を液体収容容器外で組み立て、ユニット化された状態で液体収容容器に装着するので、組み立て作業性があがり、製造効率を高めることができる。
また、このような構造は、薄型、小型の液体収容容器に好適な構造である。

また、前述した筒状シール部材が、前記弾性部材と一体で成形されていることをが望ましい。
ここで、筒状シール部材は、例えば、射出成形等で成形される。

このようにすれば、前述したように、筒状シール部材は弾性を有する材料から成るので、前述の弾性部材と一体化することが可能である。従って、ボールを連通孔途中で圧接することも、液体流入口に圧接することも筒状シール部材１部品で行なうことができ、一層構造を簡単にでき、製造コストの低減に寄与する。

さらに、本発明の液体収容容器の液体供給機構は、液体が収容される液体室と、該液体室の内外を連通する連通孔が設けられた弾性を有する筒状シール部材と、前記連通孔の軸方向の内外を移動し、前記連通孔を開閉するボールと、前記ボールを前記連通孔の液体流入口に圧接して閉塞する弾性部材と、を備える液体収容容器と、前記筒状シール部材に挿通する液体供給部材を有する受容部と、を備え、前記液体収容容器と前記受容部とが着脱可能であり、前記液体収容容器を前記受容部に装着したとき、前記液体供給部材によって前記ボールを前記連通孔の液体流入口の外部に移動して前記液体供給部材に液体を流通し、前記液体収容容器を前記受容部から分離したとき、前記ボールによって前記連通孔の液体流入口が閉塞されることを特徴とする。

本発明によれば、液体収容容器を受容部に装着するときに、受容部に備えられた液体供給部材が、前記ボールを連通孔の外部に移動して連通孔を開放し液体供給部材に液体を流通し、液体収容容器を受容部から分離したとき、ボールによって連通孔の液体流入口が閉塞されるので、容易に液体室の液体の供給と閉塞をすることができる。また、受容部には、液体供給機構として、液体供給部材のみが備えられて構成されるので、受容部側の構造も簡単にでき、このことにより小型化もできる。

また、本発明の液体噴射装置は、前述した液体収容容器及び液体収容容器の液体供給機構が搭載されていることを特徴とする。

このような液体噴射装置は、液体収容容器の着脱が簡単に行なえ、且つ、液体収容容器を受容部から分離するときに、液体収容容器からの液体の漏洩を防止し、液体噴射装置を液体の漏洩により汚したり、このことににより液体噴射装置が故障することを防止することができる。
また、前述したように、液体収容容器及び液体供給機構が簡単な構造であるため、液体噴射装置を含めて製造コストが低減できる。
さらには、前述の液体収容容器および、液体供給機構は、薄型化に適した構造であり、このことによって、液体噴射装置を小型化することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明に係る実施形態１が示され、図８には実施形態２が示され、図９には実施形態３が示され、図１０には実施形態３の変形例が示され、図１１には、実施形態４が示されている。
なお、以下に説明する各実施形態では、液体としてはインクを、液体収容容器としては、インクを収容するインクカートリッジ、また、液体噴射装置としては、インクジェット記録装置を例示して説明する。
（実施形態１）

図１〜図７は本発明に係る実施形態１のインクカートリッジ、インクカートリッジのインク供給機構、及びインクジェット式記録装置（以降、単に記録装置または記録装置本体と表すことがある）が示されている。
図１は、本実施形態１の記録装置を示す斜視図である。図１において、記録装置１００は、スキャナＳＣなどとともにコンピュータＰＣに対して接続された状態で使用される。コンピュータＰＣに、オペレーティングシステムや所定のプログラムがロードされ、実行されることにより、これらの装置全体が一体で記録装置として機能する。コンピュータＰＣでは、所定のオペレーティングシステム上でアプリケーションプログラムが動作し、スキャナＳＣから読み込んだ画像などに対して所定の処理を行いつつＣＲＴディスプレイＭＴに画像を表示する。使用者は、ディスプレイＭＴ上の画像をレタッチするといった処理を行なったのち、印刷を指示すると、オペレーティングシステムに組み込まれたプリンタドライバが起動し、画像データを記録装置１００に転送する。

プリンタドライバは、スキャナＳＣから入力され、処理された原カラー画像データを記録装置１００が使用する各色のデータに変換し、記録装置１００に出力する。詳細には、原カラー画像データは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色成分からなり、これを色変換して、記録装置１００に出力する色データであるブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンダ（Ｍ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）の各色に変換する処理や、さらにこれをインクドットの有無に置き換えるいわゆる二値化の処理などを行なう。これらの画像処理は、周知のものなので、詳細な説明は省略する。なお、こうした処理は後述する記録装置１００側のプリントコントローラ５０で行う構成とすることもできる。

キャリッジ５１は、タイミングベルト５２を介してキャリッジ機構５３のキャリッジモータ５４に接続されており、ガイド部材５５に案内されて印刷用紙５６の紙幅方向に往復動する。記録装置１００は、紙送りローラ５７を用いた紙送り機構５８も有している。キャリッジ５１には印刷用紙５６と対向する面、図１に示す例では下面に液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式の印刷ヘッド６０が取り付けられている。印刷ヘッド６０は、キャリッジ５１の上に搭載されているインクカートリッジ１Ｋ，１Ｆからインクの補給を受け、キャリッジ５１の移動に合わせて印刷用紙５６にインク滴を吐出してドットを形成し、印刷用紙５６に文字や画像を印刷する。

インクカートリッジ１Ｋは、黒（Ｋ）インク用の独立したカートリッジである。インクカートリッジ１Ｆは、複数のインクカートリッジ１Ｃ，１ＬＣ，１Ｍ，１ＬＭ，１Ｙを一体化したインクカートリッジである。インクカートリッジ１Ｆを構成する複数のインクカートリッジ１Ｃ，１ＬＣ，１Ｍ，１ＬＭ，１Ｙは、それぞれが、独立したインクカートリッジとしての構成を有している。インクカートリッジ１Ｆを構成する複数のインクカートリッジ１Ｃ，１ＬＣ，１Ｍ，１ＬＭ，１Ｙの内部には、それぞれインクを収容する液体室としてのインク室２Ｃ，２ＬＣ，２Ｍ，２ＬＭ，２Ｙ（いずれも図示せず）が備えられている。これらのインク室２Ｃ，２ＬＣ，２Ｍ，２ＬＭ，２Ｙには、シアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンダ（Ｍ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）のインクがそれぞれ充填されている。従って、印刷ヘッド６０には、各色のインクがインク室２Ｃ，２ＬＣ，２Ｍ，２ＬＭ，２Ｙからそれぞれ供給される。これらの各インクはそれぞれ印刷ヘッド６０から各色のインク滴として吐出されてカラー印刷が実現される。

記録装置１００の非印刷領域（非記録領域）には、キャッピング装置６１が配置され、印刷処理の休止中に印刷ヘッド６０のノズル開口部を封止する。このキャッピング装置６１によって、印刷処理の休止中における、インクの溶媒成分が揮発することに起因するインク粘度の増大、あるいは、インク膜の形成を抑制することができる。従って、印刷処理の休止中におけるノズルの目詰まりを防止することができる。また、キャッピング装置６１は、印刷処理実行中に行われるフラッシング動作による印刷ヘッド６０からのインク滴を受ける。キャッピング装置６１の近傍にはワイピング装置６２が配置され、このワイピング装置６２は、印刷ヘッド６０の表面をブレードなどでワイピングすることにより、印刷ヘッド６０の表面に付着したインク滴や紙粉を拭き取る。

プリントコントローラ５０は、コンピュータからの多値階調情報を含む印刷データなど
を受信するインターフェース部と、多値階調情報を含む印刷データなどの各種データの記憶を行うＲＡＭと、各種データ処理を行うためのルーチンなどを記憶したＲＯＭと、ＣＰＵなどからなる制御部と、発振回路と、印刷ヘッドへの駆動信号ＣＯＭを発生させる駆動信号発生回路と、ドットパターンデータに展開された印刷データおよび駆動信号をプリントエンジンに送信するなどの機能を果たすパラレル入出力インターフェース等（いずれも図示せず）を備え、記録装置１００の制御を司っている。

記録装置１００において、インクカートリッジ１Ｆは、インクカートリッジ１Ｋを複数個並べて一体化した構成を有している。よって、インクカートリッジとしての基本的な構造は共通する。

次に、インクカートリッジ、及び受容部としてのインクカートリッジ装着部の構造について説明する。図２は、インクカートリッジおよび記録装置１００のインクカートリッジ装着部の概略構造を示す斜視図である。
図２（ａ）は、インクカートリッジ１Ｋを示す斜視図である。図２（ｂ）は、キャリッジ５１のインクカートリッジ装着部３０を示す斜視図である。ここで、図１および図２（ａ），（ｂ）を参照して、黒用のインクカートリッジ１Ｋを例にしてインクカートリッジの構造、及びこのインクカートリッジ１Ｋを記録装置１００に装着するための概略構造を説明する。

インクカートリッジ１Ｋは、内部にインクを収容する合成樹脂製のインクカートリッジ本体３と、このインクカートリッジ本体３の表面に蛇腹状に設けられた複数の溝（図示せず）の上に貼り付けることにより、インク流路や空気流路を構成するフィルム４と、インクを記録装置１００に供給するインク供給部５と、キャリッジ５１上に装着する際に篏合させる突起部６、フック７、及びインクカートリッジの諸情報を記憶した記憶素子８等から構成されている。フィルム４にはインクカートリッジの品番や、インク色等についての情報が印刷されており、前述のインクカートリッジ本体３に設けられた表面の溝との間で、空気孔９を構成している。また、記憶素子８に記憶されているインクカートリッジの諸情報は、インクカートリッジの品番や、インク色、インク容量及び残量等についての情報である。

インクカートリッジ１Ｋが、インクカートリッジ装着部３０に装着される前、即ち、単体のときには、後述するボール７０が筒状シール部材４０の液体流路としての連通孔４４を閉塞し、インクの流出を防止している（図６、参照）。

図２（ｂ）は、記録装置本体のキャリッジにおけるインクカートリッジ装着部３０の斜視図である。インクカートリッジ装着部３０には、インクカートリッジ１Ｋを装着する空間の底部３１に液体供給部材としてのインク供給部材８０が上向きに植立されている。インク供給部材８０は、後述するインクカートリッジ１Ｋのインク供給部５の内部に備えられたボール７０を移動して、インク室２Ｋとインク供給部材８０のインク導入口８２を連通する（図３、参照）。このインク供給部材８０の周りは、インクカートリッジ１Ｋに形成されているインク供給部５を受け入れる凹部３３になっている。

また、この凹部３３の内壁には、インクカートリッジをガイドする溝（図示せず）が複数ヶ所に形成されている。インクカートリッジ装着部３０の側面方向の一方の壁３４には、コネクタ３５が配置されている。コネクタ３５は、インクカートリッジ装着部３０にインクカートリッジ１Ｋが装着されたときに、インクカートリッジ１Ｋの記憶素子８の端子と電気的に接合して、記録装置１００との間でインクカートリッジの諸情報を含む各種のデータを授受する。

次に、インクカートリッジ装着部３０に対してインクカートリッジ１Ｋを装着する手順を説明する。まず、インクカートリッジ装着部３０の近傍にインクカートリッジ１Ｋを配置する。インクカートリッジ装着部３０の壁３４の嵌合孔３６に、インクカートリッジ１Ｋの突起部６を嵌合させる。続いて、インクカートリッジ本体３をインクカートリッジ装着部３０の底部３１側へ押し下げると、フック７がそのバネ性によりたわみ、フック７部に設けられた爪部１０が、インクカートリッジ装着部３０の側面方向の他方の壁３７に設けられた嵌合孔３８部と嵌合する（図３、参照）。このとき、筒状シール部材４０の連通孔４４を閉塞していたボール７０がインク供給部材８０によって連通孔４４から押し出され、インク供給部材８０のインク導入口８２がインク室側に開放され、印刷ヘッド６０にインクの供給が可能になる。

また、詳細な説明は省略するが、同時にインクカートリッジ１Ｋ内部の空気バルブ１２（図３、参照）が開き、空気孔９を通じて外気と通じた状態になる。なお、カラー用のインクカートリッジ１Ｆの構造も、黒用のインクカートリッジ１Ｋと同様であるので説明は省略する。

図３は、インクカートリッジ１Ｋが、カートリッジ装着部３０に装着されているときの断面図である。図３において、インクカートリッジ装着部３０に突設されたピン３９は、インクカートリッジ１Ｋのバルブ支柱１１を押し上げることにより、インクカートリッジ１Ｋに備えられた空気バルブ１２を開いた状態にしている。これにより、空気孔９（図２、参照）を通じて外気と通じた状態となり、後述するインク吐出ヘッドにより消費されたインクと同じ容積の空気が空気孔９を通じて取り込めるようになるので、インクの差圧によりインクを供給できるようになる。

続いて、図３に基づきインク供給機構について説明する。図３は、インクカートリッジ１Ｋがインクカートリッジ装着部３０に装着され、インクが印刷ヘッド６０に供給可能な状態を示している。この状態を第３の状態と称する。インクカートリッジ１Ｋのインク供給部５は、インクカートリッジ本体３から円筒状に突出され、周囲を壁で閉塞された空間を有し、インク室２Ｋの反対側端部から筒状シール部材４０が筒状シール部材装着孔１４に圧入されている。筒状シール部材４０は、弾性と気密性を有するゴム系材料から成形された略円筒形状をしている。筒状シール部材４０の形状については、図４において詳しく説明する。

図４は、筒状シール部材４０の形状を示す断面図である。図３も参照して説明する。図４において、筒状シール部材４０には、中央にインク供給部材８０の管部８４が挿入される連通孔４４が開設されている。この連通孔４４の途中には、ボール７０が圧入される凹部４５が形成されている。連通孔４４は凹部４５で４４Ａ，４４Ｂに分割されている。連通孔４４Ａ，４４Ｂのそれぞれ軸方向外側には斜面が形成され、インク室２Ｋ側の斜面４６は、ボール７０がこの斜面内で平面方向に移動しても後述する弾性部材としてのばね７５によって連通孔４４Ｂのインク流入口４８を閉塞する位置に戻るような角度に設定されている。

筒状シール部材４０の外周部には、インク室２Ｋ側から順次、ばね７５を掛止するためのばね掛止部４２、溝４３、インク供給部５へ筒状シールを挿着する固定部４９、鍔部４１の段部が形成されている。ばね掛止部４２の端部には、斜面４７が形成されている。この斜面４７は、後述するばね７５を筒状シール部材４０に装着し易くするために設けられている。筒状シール部材４０には、ばね７５が掛止されている。ばね７５の形状については、図５を参照して詳しく説明する。

図５は、弾性部材としてのばね７５を示す斜視図である。図５において、ばね７５は、高弾性材から成る金属製で、円筒形状をしており、一方の端部には、ボール７０を押圧するアーム状の弾性部７７が等間隔で３本形成されている。各弾性部７７の間の空間は、インク流路７８である。また、他方の端部には鍔状の掛止部７６が径方向内側に突設されている。この掛止部７６が前述の筒状シール部材４０の溝４３内に装着され、ばね掛止部４２の壁でばね７５が分離されないようにしている（図３、参照）。
なお、アーム状の弾性部７７は、図５では３本形成されているが、弾性部は３本に限らず、２本でも、３本以上でも構わない。

図３において、インクカートリッジ装着部３０には、インク供給部５が装着される凹部３３が形成され、この凹部３３内にインク供給部材８０が植立されている。インク供給部材８０は、凹部３３に挿着する鍔部８３と、鍔部８３に垂直に突設された管部８４と、が形成され、管部８４にはインク流路８１が設けられている。インク流路８１は、鍔部８３と管部先端部近傍に開設されたインク導入口８２まで連通している。図３において示す第３の状態においては、インク供給部材８０の管部８４が、筒状シール部材４０の連通孔４４に挿入されており、先端部がボール７０を押し上げている。このとき、インク導入口８２が筒状シール部材４０の連通孔４４から突出しているので、インク室２Ｋとインク供給部材８０のインク流路８１が連通して、図示しない印刷ヘッドへのインク供給が可能な状態である。

なお、連通孔４４とインク供給部材８０の管部８４との接触部は、気密性を有して挿着されているため、この接続部からのインクの漏洩はない。

続いて、インクカートリッジ１Ｋが使用前の単体の状態について図６を参照して説明する。この状態を第１の状態と称す。
図６は、インク供給機構の第１の状態を示す部分断面図である。図６において、ボール７０は、筒状シール部材４０の連通孔４４に設けられた凹部４５に圧入されており、連通孔４４を閉塞している。従って、インク室２Ｋ内のインクは、この連通孔４４を流通しない。ボール７０は、凹部４５内に圧入されているので、インク室２Ｋ内とインク室２Ｋ外の圧力差が生じても移動しないように圧接力が設定されている。例えば、インクカートリッジ１Ｋは、使用前の単体では、一般に、真空パックされているが、このときには、インク室内よりもインク室外の方が負圧関係になるが、このような状態では、インク室内外の圧力差の分だけボール７０が凹部４５に押し圧されるので、ボール７０と筒状シール部材との押圧力が高まり、その結果としてインク室２Ｋの気密性は保持できる。また、インク室内が負圧の関係となっても気密性は同様にして保持される。

また、ばね７５は、ボール７０と接触していないので、弾性部７７は撓まず、筒状シール部材４０に挿着した初期の状態である。

次に、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０から分離して交換等をするときの状態を図７を参照して説明する。この状態を第２の状態と称す。

図７は、インク供給機構の第２の状態を示す部分断面図である。図７において、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０から分離すると（図中、矢印方向）、インク供給部材８０の管部８４の先端部とボール７０との接触が解除される。すると、ボール７０は、ばね７５の弾性部７７の弾性力で筒状シール部材４０の斜面４６を押圧してインク流入口４８を閉塞する。

さらに、前述した第１の状態（図６、参照）、第２の状態（図７、参照）、第３の状態（図３、参照）を順を追って説明すると、第１の状態では、ボール７０が筒状シール部材４０の連通孔４４の途中に設けられた凹部４５に圧入されているので、インク室２Ｋからインクを流出しない。次にインクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０に挿着する第３の状態では、インク供給部材８０がボール７０を連通孔４４の外側に押し上げるために、インク導入口８２が開放されて、インク室２Ｋからインクを印刷ヘッド（図示せず）に供給可能な状態となる。続いて、インクカートリッジ１Ｋを交換するときにおいて、インクカートリッジ装着部３０から分離する第２の状態では、ボール７０とインク供給部材８０とが離れるため、ボールが７０が、ばね７５によってインク流入口４８を閉塞する。
このようにして、ボール７０が第１の状態〜第３の状態において移動し、インクの流路を閉塞し、または開放するのである。

従って、前述した実施形態１によれば、ボールが７０、筒状シール部材４０に開設されている連通孔４４内にあるときには、筒状シール部材４０の弾性力で圧接されて連通孔４４が閉塞され、また、連通孔４４外にあっては、ばね７５によって斜面４６に圧接されてインク流入口４８が閉塞されるので、少ない部品数、且つ簡単な構造で、確実に連通孔４４を閉塞し、インクの漏洩を防止することができる。

また、筒状シール部材４０とばね７５とボール７０とは一体にユニット化した後に、インクカートリッジ１Ｋのインク供給部５に挿着するので、微細部品でも扱い易く、インクカートリッジの組み立て性が向上し、生産性を高められるので、製造コストを低減することができる。

また、インクカートリッジ１Ｋが使用前の第１の状態では、ボール７０が、筒状シール部材４０の途中を閉塞し、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０に装着する第３の状態では、インク供給部材８０がボール７０を筒状シール部材４０の外に押し上げてインク流路を開放し、さらに、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０から分離する第２の状態では、筒状シール部材４０の外側の斜面４６にボール７０をばね７５で押し圧してインクの流路を閉塞しているので、少ない構成部品で簡単な構造のインクカートリッジのインク供給機構を提供することができる。
さらに、部品数が少ないこと、構造が簡単なことから、インクカートリッジの小型化、薄型化を実現できる。

さらに、ボール７０が、弾性と気密性を有する筒状シール部材４０の連通孔４４内で圧接され、または、ばね７５によって斜面４６に圧接されてインク流入口４８が閉塞されるため、確実に液体流路を閉塞し、液体の漏洩を防止することができる。
また、筒状シール部材４０の凹部４５にボールが圧入されているので、インク室２Ｋの内部と外部との圧力差が生じた際、どちらが負圧になっても、ボール７０が、筒状シール部材の弾性力による押圧力と、凹部４５とボール７０とに圧力差分の圧力と、が加えられるため、連通孔４４の閉塞をより一層確実に行なうことができる。

さらに、斜面４６にボール７０が圧接された場合、斜面４６の楔効果によって、ばね７５の弾性力が小さくても圧接力を高めることができ、連通孔４４の閉塞を確実に行なうことができる。また、インク供給部材８０によって、ボール７０が押し上げられたときに、ボール７０の位置が横方向にずれたとしても、ばね７５の弾性力で斜面４６に沿ってボール７０がインク流入口４８に移動し、インク流入口４８を確実に閉塞することができる。

また、本実施形態１による液体噴射装置としての記録装置１００は、前述したように、インクカートリッジ１Ｋの着脱が簡単に行なえ、且つ、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０から分離するときに、ボール７０でインク流入口４８を閉塞し、インクカートリッジ１Ｋからのインクの漏洩を防止し、記録装置をインクの漏洩により汚したり、このことにより記録装置が故障することを防止することができる。
また、前述したように、液体収容容器及び液体供給機構が簡単な構造であるため、記録装置を含めて製造コストを低減できる。
さらには、前述のインクカートリッジ１Ｋ、及びインク供給機構は、薄型化に適した構造であり、このことによって、記録装置を小型化できるという効果がある。
（実施形態２）

続いて、本発明に係る実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、筒状シール部材のボール圧入部の形状に特徴を有しており、筒状シール部材１４０の形状について詳しく説明し、他の構造は前述した実施形態１と同じであるため説明を省略し、共通部分には同じ符号を附与している。
図８は、本発明の実施形態２に係る筒状シール部材１４０を示す断面図である。図８（ａ）には、筒状シール部材１４０の単体の形状が示され、図８（ｂ）には、筒状シール部材１４０にボール７０を圧入した状態が示されている。図８（ａ）において、筒状シール部材１４０は、図中、上方から、ばね掛止部１４２、溝１４３、固定部１４９、筒部１４５、鍔部１４１の段部が形成されている。また、中央に連通孔１４４が開設されている。固定部１４９は、固定部１４９Ａ，１４９Ｂに分割されており、インクカートリッジ本体３のインク供給部５の筒状シール部材装着孔１４、に圧入され固定される（図８（ｂ）参照）。ばね掛止部１４２の端部には斜面１４７が形成され、実施形態１で説明したばね７５が挿着し易くしている。

連通孔１４４の内径とボール７０の直径は、図で示すようにボール７０の方が大きく設定されている（図中、二点鎖線で表示）。それぞれの径差は、ボール７０を連通孔１４４に圧入したときに、連通孔１４４内をインクが流通しない程度の気密性を有する。

図８（ｂ）において、筒状シール部材１４０の連通孔１４４の断面方向の略中央部にはボール７０が圧入されている。ボール７０を筒状シール部材１４０に圧入することによって、固定部１４９Ａ，１４９Ｂの間の筒部１４５がボール７０の外形に沿って変形される。筒部１４５は、変形し易いように薄肉で形成され、固定部１４９Ａ，１４９Ｂは厚肉であるので変形せず、あたかも、ボール７０を圧入することで、実施形態１で示した凹部４５（図６、参照）の状態と同様な状態がつくりだされている。筒状シール部材１４０には、ばねも挿着されるが、前述した実施形態１と同じであるため図示を省略している。

筒状シール部材１４０は、ボール７０を圧入した状態でインクカートリッジ本体３（図中、二点鎖線で表示）のインク供給部５に開設されている筒状シール部材装着孔１４に挿着されるが、固定部１４９Ｂは固定部１４９Ａより僅かに外径が小さく設定されており、前述した第２の状態に移行する際に、インク供給部材８０でボール７０を押し上げるときに、外周方向に変形して、ボール７０が移動しやすいように設定されることが好ましい。

従って、前述した実施形態２によれば、筒状シール部材１４０の連通孔１４４にボール７０を圧入したときに筒部１４５がボール形状に沿って変形し、実施形態１で示したような凹部４５を形成したときと同じ機能を得ることができる。また、連通孔１４４の途中に凹部を形成する必要がないため、連通孔１４４は直線的に形成すればよく、このことは、筒状シール部材１４０を射出成形等の製造手段を用いて製造する場合、型構造を簡素化することができる。
（実施形態３）

続いて、本発明に係る実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、筒状シール部材と弾性部材としてのばねを一体に成形しているところに特徴を有し、他の構成は、前述の実施形態１と同じであるため説明を省略し、共通部分には同じ符号を附与している。
図９は、実施形態３に係るインク供給機構の断面図を示し、図９（ａ）には、前述した第１の状態が示され、図９（ｂ）には、第２の状態、図９（ｃ）には、第３の状態が示されている。図９（ａ）において、筒状シール部材２４０は、弾性と気密性を有するゴム系材料からなり、射出成形等の製造手段で成形され、外周部には、鍔部２４１と、インクカートリッジ１Ｋのインク供給部５に開設された筒状シール部材装着孔１４に挿着する固定部２４９とが形成され、インク室２Ｋ側の端部にばね部２５０が形成され構成されている。また、中央には、連通孔２４４と、連通孔２４４の入口に連続する斜面２４６が形成されている。

ばね部２５０は、詳しくは図１０を参照して後述するが、中央に開口部が設けられた薄肉のアームまたはスリットが設けられ、第３の状態のときにボール７０を斜面２４６に押圧し、連通孔２４４を閉塞できる弾性力を有する。連通孔２４４の断面方向途中には、凹部２４５が設けられ、この凹部２４５にボールが圧入されている。そして、この状態でインク供給部５に挿着されている。従って、連通孔２４４がボール７０によって閉塞されているので、インクは流出しない。

図９（ｂ）は、インクカートリッジ１Ｋが、インクカートリッジ装着部３０に装着された第３の状態を示す部分断面図である。図９（ｂ）において、インクカートリッジ装着部３０の底部に植立されたインク供給部材８０が連通孔２４４に挿通され、先端部が、ボール７０を連通孔２４４の外部に押し上げている。インク供給部材８０の先端部近傍に開設されたインク導入口８２は、連通孔２４４から突出して、インク室２Ｋと連通される。このようにして、インクは、図示しない印刷ヘッドに供給できる状態になる。ボール７０は、インク供給部材８０の先端部とばね部２５０の間で押圧されて位置が規制されている。

図９（ｃ）は、インクカートリッジ１Ｋが、インクカートリッジ装着部３０から分離される第２の状態を示す部分断面図である。図９（ｃ）において、インク供給部材８０の先端部が、筒状シール部材２４０の連通孔２４４の途中まで移動している。このとき、インク供給部材８０の先端部が、ボール７０の押上を解除するため、ボール７０がばね部２５０によって、連通孔２４４の斜面２４６に押し圧されてインク流入口２４８が閉塞される。

次に、実施形態３に係る筒状シール部材２４０のばね部２５０の形状について詳しく説明する。
図１０は、筒状シール部材２４０のばね部２５０の形状を示す平面図である。図１０（ａ）には、その１実施例が示され、図１０（ｂ）には、変形例が示されている。図１０（ａ）において、ばね部２５０は、筒状シール部材２４０の側面部２５１から略三角形に延出された３本のアームから構成されている。３本のアームの中央部には開口部２５２が開設されている。各アームの間の空間及び中央の開口部２５２は、インクの流路である。

図１０（ｂ）による筒状シール部材２４０は、ばね部２５０にアームを形成せずにスリットを設けたところに特徴を有する。図１０（ｂ）において、筒状シール部材２４０のばね部２５０には、３本の等間隔のスリット２５３が設けられ、３本のスリット２５３が交差する中央には開口部２５２が開設されている。このスリット２５３は、筒状シール部材２４０が単体のとき、つまり前述した第１の状態のときには閉鎖されており、第２の状態、第３の状態のときには、スリット部分が開いて３分割されたばねとなり、ボール７０を押し圧する。また、この開放されたスリット部分がインクの流路となる。
なお、図１０（ｂ）のにおいて示したばね部２５０の開口部２５２は、必ずしも設けなくてもよい。
また、ばね部２５０は、図１０では３本としたが、数は限定されず、ボール７０が移動可能で、ボール７０でインク流入口２４８を閉塞できる弾性力があればよい。

従って、前述の実施形態３によれば、筒状シール部材２４０は弾性を有するゴム系材料から成り、ばね部２５０と一体に射出成形によって成形されている。ばね部２５０は実施形態１及び実施形態２で説明したばね７５と同じ機能を有する。ボール７０を連通孔２４４途中で閉塞することも、インク流入口に圧接して閉塞することも筒状シール部材とボールとで行なうことができ、一層構造が簡単にでき、製造コストの低減に寄与する。

なお、筒状シール部材の形状は、実施形態２及び実施形態３の形状を組み合わせることができる。例えば、実施形態２で示した筒状シール部材１４０に、実施形態３で示したばね部２５０を設ける形状にすることもできる。
このようにすれば、ばね７５は不用となり、凹部４５（図４、参照）も不用となり、筒状シール部材の形状を、一層簡単にすることができる。
（実施形態４）

次に、本発明に係る実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、筒状シール部材３４０のインク供給部材側端部に薄肉のシール部を設けたことに特徴を有し、他の構成は前述の実施形態１と同じであるため説明を省略する。
図１１は、実施形態４に係る筒状シール部材を示す断面図である。図１１（ａ）には、断面図が示され、図１１（ｂ）には、シール部の平面図が示されている。図１１において、筒状シール部材３４０は、シール部３４１が設けられた部分以外は、実施形態１で示した筒状シール部材４０と同じであり、インク供給部材側の端部には、薄肉のシール部３４１が形成されている。

このシール部３４１は、図１１（ｂ）に示すように、３本のスリット３４２が設けられている。このスリット３４２は、インク供給部材８０を挿入しないときには、密接しておりインクの漏洩はない。また、インク供給部材８０を挿入するときには、スリット３４２が開いて、インク供給部材８０を挿入することができ、また、インク供給部材８０を抜けば、再びスリット３４２が密接して、インクの漏洩を防止する。
なお、シール部３４１は、図１１（ｂ）で示したように筒状シール部材３４０と射出成形等で一体に成形することも、スリットを設けた円盤状のシール部材を筒状シール部材に溶着して形成することもできる。

従って、前述の実施形態４によれば、筒状シール部材３４０には、インク供給部材側端部にシール部３４１を設けているために、インクカートリッジ１Ｋをインクカートリッジ装着部３０から分離したときに、インクの漏洩をより一層確実に防止することができる。
特に、インクカートリッジ１Ｋを分離する途中において、インク流入口３４８の開放状態からボール７０がインク流入口３４８を閉塞するまでの間に、連通孔３４４内に僅かにインクが漏洩することが考えられるが、このシール部３４１を設けることでインクカートリッジ１Ｋの外部にインクが漏洩することを防止できる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態では、インクジェット式記録装置に採用されるインクカートリッジを例にあげ説明したが、本発明による液体収容容器は、インクカートリッジに限らず、水、薬液、油類等の他の液体を収容し、これらの液体を機器に供給する液体収容容器に応用することができる。

また、前述した実施形態では、ボール７０は、インク供給部材８０の先端によって、上方に押し上げているが、ボール７０は、インク供給部材８０の先端横方向に移動させてもよい。この場合、図示しないが、弾性部材（ばね）の弾性力付勢方向を横方向と下方にすることで、筒状シール部材のインク流路を閉塞することができる。

さらに、前述した実施形態では、筒状シール部材４０の連通孔４４を開閉するボールを球体としたが、球体に限らず本発明の目的を達成できる形状であればよく、例えば、水滴状の形状とすることができる。つまり、一方は球形状で、他方が略円錐形状が連続した形状を示し、球形状側をインク室方向に向けて配置することで、前述した実施形態と同様な効果を得ることができる。

従って、前述の実施形態１〜実施形態４では、インクカートリッジ単体のときには確実にインクの流路を閉塞し、記録装置本体に装着するときにはインクの流路を開放する、簡単な構造で薄型のインクカートリッジとインクカートリッジのインク供給機構、及びこれらを搭載する記録装置を提供することができる。

本発明に係る実施形態１の記録装置を示す斜視図。 （ａ）本発明に係る実施形態１のインクカートリッジを示す斜視図。 （ｂ）本発明に係る実施形態１のインクカートリッジ装着部を示す斜視図。 本発明に係る実施形態１のインクカートリッジのインク供給機構を示す断面図。 本発明に係る実施形態１の筒状シール部材の形状を示す断面図。 本発明に係る実施形態１の弾性部材としてのばねを示す斜視図。 本発明に係る実施形態１のインク供給機構の第１の状態を示す部分断面図。 本発明に係る実施形態１のンク供給機構の第２の状態を示す部分断面図。 本発明に係る実施形態２の筒状シール部材を示す断面図。 （ａ）本発明に係る実施形態３のインク供給機構の第１の状態を示す断面図。 （ｂ）本発明に係る実施形態３のインク供給機構の第２の状態を示す断面図。 （ｃ）本発明に係る実施形態３のインク供給機構の第３の状態を示す断面図。 （ａ）本発明に係る実施形態３の筒状シール部材のばね部の形状を示す平面図。 （ｂ）本発明に係る実施形態３の筒状シール部材のばね部の変形例を示す平面図。 （ａ）本発明に係る実施形態４の筒状シール部材を示す断面図。 （ｂ）本発明に係る実施形態４のシール部の平面図。

符号の説明

１Ｋ…インクカートリッジ、２Ｋ…インク室、３０…インクカートリッジ装着部、４０…筒状シール部材、４４…連通孔、４８…液体流入口としてのインク流入口、７０…ボール、７５…ばね、８０…インク供給部材。

Claims (8)

1. 液体供給部材を有する受容部に着脱可能な液体を収容する液体収容容器であって、
   液体が収容される液体室と、該液体室の内外を連通する連通孔が設けられた弾性を有する筒状シール部材と、
   前記連通孔の軸方向の内外を移動し、前記連通孔を開閉するボールと、
   前記ボールを前記連通孔の液体流入口に圧接して前記連通孔を閉塞する弾性部材と、
   を備えることを特徴とする液体収容容器。
2. 請求項１に記載の液体収容容器において、
   前記ボールが、前記連通孔の途中を閉塞する第１の状態と、前記連通孔の液体流入口を閉塞する第２の状態と、前記液体室と前記液体供給部材とを連通する第３の状態と、に規制されることを特徴とする液体収容容器。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体収容容器において、
   前記筒状シール部材には、前記第１の状態のとき、前記連通孔の途中に前記ボールが圧入される凹部と、前記第２の状態のとき、前記連通孔の液体流入口に前記ボールが圧接される斜面と、が形成されていることを特徴とする液体収容容器。
4. 請求項１または請求項２に記載の液体収容容器において、
   前記筒状シール部材の連通孔を形成する筒部の内径が、前記ボールの直径よりも小さく形成され、前記ボールを圧入したときに、前記筒部が前記ボールの形状に沿って変形し、前記ボールを圧接することを特徴とする液体収容容器。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
   前記筒状シール部材と前記ボールと前記弾性部材とが一体にユニット化されて、前記液体収容容器に設けられた液体供給部に装着されることを特徴とする液体収容容器。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の液体収容容器において、
   前記筒状シール部材が、前記弾性部材と一体で成形されていることを特徴とする液体収容容器。
7. 液体が収容される液体室と、該液体室の内外を連通する連通孔が設けられた弾性を有する筒状シール部材と、前記連通孔の軸方向の内外を移動し、前記連通孔を開閉するボールと、前記ボールを前記連通孔の液体流入口に圧接して閉塞する弾性部材と、を備える液体収容容器と、
   前記筒状シール部材に挿通する液体供給部材を有する受容部と、を備え、
   前記液体収容容器と前記受容部とが着脱可能であり、
   前記液体収容容器を前記受容部に装着したとき、前記液体供給部材によって前記ボールを前記連通孔の液体流入口の外部に移動して前記液体供給部材に液体を流通し、
   前記液体収容容器を前記受容部から分離したとき、前記ボールによって前記連通孔の液体流入口が閉塞されることを特徴とする液体収容容器の液体供給機構。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の液体収容容器及び液体収容容器の液体供給機構が搭載されていることを特徴とする液体噴射装置。
   

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