JP2014184640A - 印刷流体カートリッジ及び印刷流体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷流体の漏洩を抑制した印刷流体カートリッジを提供する。
【解決手段】インクカートリッジは、筒形状の側壁６１及び側壁６１の先端に設けられた先端壁６２を有するインク供給部６０と、側壁６１の内面との間に隙間が形成された状態でインク供給部６０の内部に延設された筒状部材９０と、インク供給部６０の内部に設けられた弾性部材７１と、弾性部材７１の貫通孔７２を閉塞する第１位置及び貫通孔７２を開放する第２位置に移動可能な蓋体８０と、蓋体８０を第１位置に向けて付勢するコイルバネ７７とを備え、先端壁６２は、弾性部材７１に対面する面の開口６４を囲む位置に環状の突条６３を有し、貫通孔７２を囲む弾性部材７１の外縁部は、開口６４を囲み且つ突条６３を含む位置で先端壁６２に圧接された環状の第１面７３Ａと、筒状部材９０の先端に圧接された環状の第２面７３Ｂとを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、印刷流体の漏洩を抑制した印刷流体カートリッジ及び印刷流体供給装置に関する。

従来より、インクを用いて記録用紙に画像を記録する画像記録装置が知られている。この画像記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備え、記録ヘッドのノズルからインク滴を記録用紙へ向けて選択的に吐出する。このインク滴が記録用紙に着弾することによって、記録用紙に所望の画像が記録される。この画像記録装置には、記録ヘッドに供給するインクを貯蔵するインクカートリッジが設けられる。インクカートリッジは、画像記録装置に設けられた装着部に対して装着可能である（特許文献１参照）。

特許文献１には、供給口部の先端とキャップとで挟み込まれたパッキンに貫通孔が形成されており、弁体によって当該貫通孔が閉塞及び開放されるインクカートリッジが記載されている。そして、装着部に設けられた供給針が貫通孔を通じて供給口部に進入し、貫通孔を開放する位置に弁体を移動させることにより、インクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給される。

特開２００９−２３２３３号公報

上記構成のインクカートリッジにおいて、貫通孔と異なる経路を通じたインクの漏洩を防止するために、パッキンと供給口部及びキャップとを密着させている。しかしながら、上記の構成を採用したとしても、インクの漏洩を完全に防止することは困難である。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷流体供給部を通じた印刷流体の漏洩を抑制した印刷流体カートリッジ及び印刷流体供給装置を提供することにある。

(1) 本発明に係る印刷流体カートリッジは、印刷流体が貯留された貯留室を有するカートリッジ本体と、第１方向に沿って上記カートリッジ本体に突設され且つ基端側において内部空間が上記貯留室に連通された筒形状の側壁、及び上記側壁の先端において上記第１方向に交差する第２方向の内向きに延設され且つ内周縁が先端開口を区画する先端壁を有しており、上記カートリッジ本体と一体である印刷流体供給部と、上記側壁の内面との間に隙間が形成された状態で上記印刷流体供給部の内部において上記第１方向に沿って延設されており、両端が開口した筒形状の筒状部材と、上記印刷流体供給部の内部において上記筒状部材の上記第１方向の一方側の先端及び上記先端壁の間に設けられており、上記先端開口及び上記筒状部材の内部空間を連通させる貫通孔が形成された弾性部材と、上記筒状部材の内部に設けられており、上記貫通孔を閉塞する第１位置及び上記貫通孔を開放する第２位置に上記第１方向に沿って移動可能な蓋体と、上記筒状部材の内部に設けられており、上記蓋体を上記第１位置に向けて付勢する付勢部材とを備える。そして、上記先端壁は、上記弾性部材に対面する面の上記先端開口を囲む位置において、上記弾性部材へ向けて突出する環状の突条を有する。また、上記貫通孔を囲む上記弾性部材の外縁部は、上記第１方向の一方側において、上記先端開口を囲み且つ上記突条を含む位置で上記先端壁に圧接された環状の第１面と、上記第１方向の他方側において、上記筒状部材の先端に圧接された環状の第２面とを有する。

上記構成において、貫通孔と異なる印刷流体の流出経路は、弾性部材の第２面と筒状部材の先端との間、弾性部材の外周面と側壁の内面との間、及び弾性部材の第１面と先端壁との間を通過する経路である。そこで、まず、弾性部材と筒状部材とを圧接し、弾性部材と先端壁とを圧接したので、印刷流体の漏洩が抑制される。また、弾性部材と筒状部材の先端との間を通過した印刷流体は、側壁と筒状部材との間に設けられた隙間に流れ込むので、弾性部材と側壁との間に進入しようとする印刷流体が減少する。また、側壁がカートリッジ本体から一体的に突設されているため、側壁の基端側には、印刷流体が印刷流体カートリッジの外部へ流出する経路は形成されない。よって、側壁と筒状部材との間に設けられた隙間に流れ込んだ印刷流体が側壁の基端に向かって流れても、印刷流体カートリッジの外部に流出することはない。一方、側壁の先端に向かって流れた印刷流体が弾性部材と側壁との間を通過したとしても、弾性部材に食い込んだ突条によって堰き止められる。その結果、印刷流体の漏洩を効果的に抑制できる。

また、上記構成における突条は、印刷流体供給部の内部空間に向けて突出しており、外部に露出されていない。そのため、印刷流体カートリッジの組み立て前の状態における突条の破損を有効に防止できる。すなわち、印刷流体カートリッジの製造歩留まりが向上する。

(2) 本発明に係る印刷流体供給装置は、カートリッジ装着部と、上記カートリッジ装着部に対して第１方向に沿う挿入向きに挿入される印刷流体カートリッジとを備える。上記印刷流体カートリッジは、印刷流体が貯留された貯留室を有するカートリッジ本体と、第１方向に沿って上記カートリッジ本体に突設され且つ基端側において内部空間が上記貯留室に連通された筒形状の側壁、及び上記側壁の先端において上記第１方向に交差する第２方向の内向きに延設され且つ内周縁が先端開口を区画する先端壁を有しており、上記カートリッジ本体と一体である印刷流体供給部と、上記側壁の内面との間に隙間が形成された状態で上記印刷流体供給部の内部において上記第１方向に沿って延設されており、両端が開口した筒形状の筒状部材と、上記印刷流体供給部の内部において上記筒状部材の上記第１方向の一方側の先端及び上記先端壁の間に設けられており、上記先端開口及び上記筒状部材の内部空間を連通させる貫通孔が形成された弾性部材と、上記筒状部材の内部に設けられており、上記貫通孔を閉塞する第１位置及び上記貫通孔を開放する第２位置に上記第１方向に沿って移動可能な蓋体と、上記筒状部材の内部に設けられており、上記蓋体を上記第１位置に向けて付勢する付勢部材とを備える。そして上記先端壁は、上記弾性部材に対面する面の上記先端開口を囲む位置において、上記弾性部材へ向けて突出する環状の突条を有する。また、上記貫通孔を囲む上記弾性部材の外縁部は、上記第１方向の一方側において、上記先端開口を囲み且つ上記突条を含む位置で上記先端壁に圧接された環状の第１面と、上記第１方向の他方側において、上記筒状部材の先端に圧接された環状の第２面と、を有する。上記カートリッジ装着部は、上記貫通孔に挿入されて上記蓋体を押圧することにより、上記貯留室内の印刷流体を導出する印刷流体供給管を備える。そして、上記印刷流体供給管は、上記第１位置の上記蓋体を、上記付勢部材の付勢力に抗して上記第２位置まで移動させる。

本発明によれば、弾性部材の第２面と筒状部材の先端との間を通過した印刷流体が側壁と筒状部材との間の隙間に流れ込み、且つ弾性部材の外周面と側壁の内面との間を通過した印刷流体が弾性部材に食い込んだ突条によって堰き止められるので、印刷流体の漏洩を効果的に抑制できる。

図１は、実施形態に係るカートリッジ装着部１１０を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。 図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図であって、（Ａ）はフレーム３１にフィルム４４、４５が溶着された状態を示し、（Ｂ）はフレーム３１とフィルム４４、４５との分解斜視図である。 図３は、インク供給部６０及びインク供給バルブ７０を斜め前方から見た分解斜視図であって、インク供給部６０及び筒状部材９０を高さ方向５２及び奥行き方向５３を含む平面において切断した図である。 図４は、インク供給部６０及びインク供給バルブ７０を斜め後方から見た分解斜視図であって、インク供給部６０及び筒状部材９０を高さ方向５２及び奥行き方向５３を含む平面において切断した図である。 図５は、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着する過程を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の模式断面図であって、（Ａ）はインクニードル１０２がインク供給部６０に挿入される前の状態を示し、（Ｂ）はインクニードル１０２がインク供給部６０に完全に挿入された状態を示す。 図６は、図５（Ａ）の状態におけるインク供給バルブ７０の状態を示す、インク供給部６０及びインク供給バルブ７０の断面図である。 図７は、図５（Ｂ）の状態におけるインク供給バルブ７０の状態を示す、インク供給部６０及びインク供給バルブ７０の断面図である。 図８は、変形例１における筒状部材９０Ａの斜視図である。 図９は、変形例１におけるインク供給部６０及びインク供給バルブ７０の断面図である。 図１０は、変形例２におけるインク供給部６０及びインク供給バルブ７０の断面図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［実施形態］
［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、記録ヘッド２１と、インク供給装置１００（印刷流体供給装置の一例）と、記録ヘッド２１及びインク供給装置１００を接続するインクチューブ２０とを備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面に開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を通じてカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。

インクカートリッジ３０（印刷流体カートリッジの一例）には、プリンタ１０で使用可能なインク（印刷流体の一例）が貯留されている。カートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。

給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、記録用紙に画像が記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２７によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。

［インク供給装置１００］
図１に示されるように、インク供給装置１００は、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１にインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。カートリッジ装着部１１０は、ケース１０１と、インクニードル１０２（印刷流体供給管の一例）とを備えている。なお、図１においては、ケース１０１内にインクカートリッジ３０が装着された状態が示されている。カートリッジ装着部１１０には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能であるが、図１においては、１つのインクカートリッジ３０が収容可能な空間のみが示されている。

図１に示されるように、インクニードル１０２は、管状の樹脂針からなり、ケース１０１の開口１１２とは反対側に位置するケース１０１の終面の下部に設けられている。インクニードル１０２は、ケース１０１の終面において、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０のインク供給部６０に対応する位置に配置されている。インクニードル１０２は、後述する開口６４を通じてインク供給部６０に進入し、インク供給バルブ７０の蓋体８０を移動させることにより、インク供給部６０の開口６４を開放する。これにより、インク室３６内のインクは、インク供給部６０の内部空間を通じてインクニードル１０２に接続されたインクチューブ２０に流出される。

［インクカートリッジ３０］
インクカートリッジ３０は、図２に示されるように、内部にインク室３６（貯留室の一例）を有するフレーム３１（カートリッジ本体の一例）と、フレーム３１に突設されたインク供給部６０（印刷流体供給部の一例）とを有する。このインクカートリッジ３０は、インク室３６に貯留されたインクをインク供給部６０を通じて外部に供給するものである。

インクカートリッジ３０は、図２に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（以下「挿入及び取出方向５０」と称する。）に沿って挿抜される。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿入向き５６に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、取出向き５５に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。起立状態における高さ方向５２が、重力方向に相当する。

フレーム３１は、図２（Ａ）に示されるように、外形が概ね直方体であり、幅方向（左右方向）５１に細く、高さ方向（上下方向）５２及び奥行き方向（前後方向）５３の寸法が幅方向５１の寸法よりも大きい扁平形状である。フレーム３１は、奥行き方向５３において互いに対向する前壁４０（主壁の一例）及び後壁４１と、高さ方向５２において互いに対向する上壁３９及び下壁４２とで構成されている。上壁３９は、前壁４０の上端と後壁４１の上端とを接続する。下壁４２は、前壁４０の下端と後壁４１の下端とを接続する。すなわち、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに前方側となるのが前壁４０であり、後方側となるのが後壁４１である。換言すれば、図１に示される挿入及び取出方向５０は、図２に示される奥行き方向５３に一致する。

フレーム３１は、図２（Ｂ）に示されるように、幅方向５１において対向する一対の面が開放されている。そして、フレーム３１の開放された一対の面は、フィルム４４、４５（膜の一例）によって封止される。フィルム４４、４５の外形は、幅方向５１から平面視した場合のフレーム３１の外形と概ね一致する。フィルム４４、４５は、フレーム３１の幅方向５１の一方側及び他方側に配置されて、幅方向５１におけるインク室３６の両側壁を構成する。すなわち、フィルム４４はインクカートリッジ３０の左壁３７を構成し、フィルム４５はインクカートリッジ３０の右壁３８を構成する。

フィルム４４、４５は、フレーム３１の幅方向５１の端面に熱溶着されることにより、フレーム３１に固着される。すなわち、フィルム４４は、上壁３９、前壁４０、後壁４１、下壁４２、及び後述するフランジ部９３の左端面に熱溶着される。同様に、フィルム４５は、上壁３９、前壁４０、後壁４１、下壁４２、及び後述するフランジ部９３の右端面に熱溶着される。これにより、上壁３９、前壁４０、後壁４１、下壁４２、及びフィルム４４、４５で区画されたインク室３６にインクが貯留可能となる。なお、フィルム４４、４５の外側にフィルム４４、４５の破損を防止するためのカバーを配置してもよい。

インク供給部６０は、図３及び図４に示されるように、奥行き方向５３（第１方向の一例）に沿ってフレーム３１の前壁４０に突設された円筒形状の側壁６１と、側壁６１の先端（奥行き方向５３の前方側の端部）の内面から奥行き方向５３と交差する方向（第２方向の一例）の内向きに延設された先端壁６２とで構成される。本実施形態におけるインク供給部６０は、フレーム３１と一体に形成されている。側壁６１は、前壁４０から側壁６１の先端にかけて連続的に延びている。つまり、側壁６１には、インク供給部６０の内外を連通させる開口や切欠きは形成されていない。また、本実施形態においては、先端壁６２が延設されている方向は、奥行き方向５３と直交する方向（すなわち、側壁６１の径方向）である。

また、インク供給部６０の内部空間には、インク供給バルブ７０を構成する弾性部材７１、蓋体８０、コイルバネ７７、及び筒状部材９０が収容される。インク供給バルブ７０を構成する各構成要素は、フレーム３１にフィルム４４、４５が溶着される前に、弾性部材７１、蓋体８０、コイルバネ７７、及び筒状部材９０の順に、基端側からインク供給部６０に挿入される。

先端壁６２には、厚み方向（奥行き方向５３）に貫通する開口６４（先端開口の一例）が設けられている。換言すれば、開口６４は、先端壁６２の内周縁によって区画される。開口６４は、インク供給部６０の内部空間と、インクカートリッジ３０の外部とを連通させる。また、インク供給部６０の基端（奥行き方向５３の後方側の端部）は、フレーム３１の内部空間（すなわち、インク室３６）に連通している。すなわち、インク室３６は、インク供給部６０を通じてインクカートリッジ３０の外部に連通される。

また、インク供給部６０の内部空間に対面する側の先端壁６２の面には、環状の突条６３が設けられている。突条６３は、開口６４を囲む位置において奥行き方向５３の後方側に突出している。本実施形態における突条６３は、奥行き方向５３を含む断面形状が楔形状である。すなわち、突条６３は、突出基端側から突出先端側に向かって徐々に薄肉となる先細り形状である。

インク供給バルブ７０は、インク供給部６０の開口６４を開放又は閉塞する。すなわち、インク供給バルブ７０によって開口６４が開放されることにより、インク室３６内のインクは、インク供給部６０を通じて外部に流出可能となる。一方、インク供給バルブ７０によって開口６４が閉塞されることにより、インク供給部６０を通じたインクの流出が停止する。インク供給バルブ７０の状態（開口６４を開放或いは閉塞する状態）は、インク供給部６０内にインクニードル１０２を挿抜することによって切り替えられる。

筒状部材９０は、インク供給バルブ７０を構成する構成要素のうち、インク供給部６０の最も基端側に配置される。筒状部材９０は、円筒形状の筒状部９１と、基端壁９２と、フランジ部９３とで構成されている。筒状部９１は、インク供給部６０の内部において奥行き方向５３に延設されており、且つ奥行き方向５３の両端が開口している。筒状部９１の基端側は、フレーム３１の内部空間（すなわち、インク室３６）に延設されている。基端壁９２は、筒状部９１の基端側の内面から径方向の内向きに延設されている。フランジ部９３は、フレーム３１の内部空間に位置する筒状部９１の外面から径方向の外向きに延設されている。

筒状部９１の先端９１Ａは、開口している。また、筒状部９１の肉厚（つまり、径方向の厚み）は、先端９１Ａに向かって徐々に薄肉となっている。すなわち、筒状部９１の先端９１Ａは先細り形状である。筒状部９１の外径寸法は、インク供給部６０の側壁６１の内径寸法より僅かに小さく設定されている。すなわち、側壁６１の内面と筒状部９１の外面との間には、隙間が形成されている。また、筒状部９１の内径寸法は、開口６４の直径より僅かに大きく設定されている。さらに、筒状部９１の内面には、径方向の内向きに突出し且つ奥行き方向５３に延設された複数のリブ９１Ｂが設けられている。リブ９１Ｂは、筒状部９１の基端側に偏在している。また、本実施形態では、リブ９１Ｂは、筒状部９１の周方向に位相を９０°ずらして４カ所に設けられている。

基端壁９２には、厚み方向（奥行き方向５３）に貫通する連通口９２Ａ（基端開口の一例）が設けられている。換言すれば、連通口９２Ａは、基端壁９２の内周縁によって区画される。連通口９２Ａは、フレーム３１の内部空間と筒状部９１の内部空間とを連通させる。フランジ部９３は、前壁４０の内面と、フィルム４４、４５とに溶着される。これにより、筒状部材９０は、フレーム３１に固定される。本実施形態では、前壁４０に対面するフランジ部９３の全面が前壁４０の内面に溶着されている。その結果、側壁６１と筒状部９１との間に形成された隙間は、インク供給部６０の基端側においてフランジ部９３によって封止されている。換言すれば、フレーム３１の内部空間とインク供給部６０の内部空間とは、基端壁９２に設けられた連通口９２Ａによってのみ連通される。

弾性部材７１は、インク供給バルブ７０を構成する構成要素のうち、インク供給部６０の最も先端側に配置される。弾性部材７１は、概ね円板形状の外形を有する弾性体であって、奥行き方向５３においてインク供給部６０の先端壁６２と筒状部９１の先端９１Ａとの間に設けられている。弾性部材７１は、インク供給部６０及び筒状部材９０に密着することにより、インク供給部６０及び筒状部材９０と弾性部材７１との間からインクが流出するのを抑制するシール部材（パッキン）として機能する。弾性部材７１を構成する材料は特に限定されないが、例えば、シリコンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）などで構成することができる。

弾性部材７１は、大径部７３と、小径部７４とで構成される。弾性部材７１には、その中央部を厚み方向（すなわち、奥行き方向５３）に貫通する貫通孔７２が形成されている。より詳細には、貫通孔７２は、図６に示されるように、大径部７３を貫通する大径孔７２Ａと、小径部７４を貫通する小径孔７２Ｂとで構成される。大径部７３に設けられた大径孔７２Ａの直径は、開口６４の直径より小さく且つインクニードル１０２の外径寸法より大きい。一方、小径孔７２Ｂの直径は、インクニードル１０２の外径寸法より僅かに小さい。

大径部７３は、小径部７４より外径が大きい部分である。大径部７３の外径寸法は、筒状部９１の外径寸法より大きく且つ側壁６１の内径寸法より僅かに小さく設定される。大径部７３は、先端壁６２に対面する環状の第１面７３Ａと、筒状部９１の先端９１Ａに対面する環状の第２面７３Ｂと、側壁６１の内面に対面する外周面７３Ｃとを有する。本実施形態における大径部７３は、図６に示されるように、弾性部材７１をインク供給部６０に取り付けた状態において、第１面７３Ａが先端壁６２に圧接され、第２面７３Ｂが筒状部９１の先端９１Ａに圧接され、外周面７３Ｃが側壁６１の内面に圧接される。

より詳細には、第１面７３Ａは、開口６４を囲み且つ突条６３を含む位置で先端壁６２に圧接される。このとき楔形状の突条６３が弾性部材７１に食い込むので、第１面７３Ａと先端壁６２とが液密的に密着する。第２面７３Ｂは、環状に連続する筒状部９１の先端９１Ａに圧接される。このとき先細り形状の先端９１Ａが弾性部材７１に食い込むので、第２面７３Ｂと筒状部９１とが液密的に密着する。また、先端壁６２と筒状部９１とによって弾性部材７１が奥行き方向５３に圧縮されることにより、大径部７３が拡径し、外周面７３Ｃが側壁６１の内面に液密的に密着する。

小径部７４は、大径部７３より外径寸法が小さい部分である。小径部７４の外径寸法は、筒状部９１の内径寸法より僅かに大きく設定される。弾性部材７１をインク供給部６０に取り付けた状態において、小径部７４は、筒状部９１の内部に位置する。そして、小径部７４の外周面は、図６に示されるように、筒状部９１の内面に液密的に密着する。さらに、奥行き方向５３の後方側における小径部７４の面には、奥行き方向５３の後方側に突出する突条７５が設けられている。突条７５は、貫通孔７２を囲む位置において環状に形成されている。

コイルバネ７７（付勢部材の一例）は、インク供給バルブ７０の構成要素のうち、蓋体８０と筒状部材９０との間に配置される。コイルバネ７７は、一端が蓋体８０に当接し、他端が連通口９２Ａを囲む位置において基端壁９２に当接している。また、コイルバネ７７は、筒状部９１の内面に設けられた複数のリブ９１Ｂによって、径方向への移動が規制される。すなわち、基端壁９２及び複数のリブは、コイルバネ７７のバネ座として機能する。コイルバネ７７は、筒状部材９０の内部空間において圧縮された状態で保持されている。すなわち、コイルバネ７７は、蓋体８０を弾性部材７１に向けて（すなわち、奥行き方向５３の前方側に）付勢する。但し、本発明の付勢部材は、コイルバネ７７に限定されず、板バネや樹脂バネ等であってもよい。

蓋体８０は、インク供給バルブ７０を構成する構成要素のうち、弾性部材７１とコイルバネ７７との間に配置される。蓋体８０は、インク供給部６０の内部空間を奥行き方向５３に沿って移動可能に構成されている。より詳細には、蓋体８０は、弾性部材７１に当接して貫通孔７２を閉塞する第１位置（図６に示される位置）と、弾性部材７１から離間して貫通孔７２を開放する第２位置（図７に示される位置）とに移動可能に構成されている。蓋体８０が弾性部材７１の貫通孔７２を閉塞することにより、インク供給バルブ７０はインク供給部６０の開口６４を閉塞する。蓋体８０が弾性部材７１の貫通孔７２を開放することにより、インク供給バルブ７０はインク供給部６０の開口６４を開放する。蓋体８０を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂で構成することができる。本実施形態における蓋体８０は、柱状部８１と、封止部８２とを有する。

柱状部８１は、封止部８２の径方向の概ね中央から奥行き方向５３に突出している。換言すれば、柱状部８１の弾性部材７１に近い側の端部に封止部８２が設けられている。柱状部８１は、筒状部材９０の内部空間において奥行き方向５３に延設されており、コイルバネ７７に挿入される。本実施形態における柱状部８１は、幅方向５１及び高さ方向５２を含む断面形状が十字形状となっているが、柱状部８１の断面形状はこれに限定されない。

封止部８２は、柱状部８１の一端（弾性部材７１に近い側の端部）において、径方向の外向きに延設されている概ね円板形状の外形を有する部材である。封止部８２の外径寸法は、小径孔７２Ｂの直径より大きく且つ筒状部９１の内径寸法より小さく設定されている。封止部８２の弾性部材７１に対面する側の面（すなわち、奥行き方向５３の前方側の面）は、突条７５に当接する。本実施形態では、突条７５に当接する封止部８２の面は、平坦面である。なお、本実施形態における封止部８２の外縁部には凹凸が形成されているが、突条７５と全周に亘って当接可能な形状であれば、上述の例に限定されない。一方、封止部８２のコイルバネ７７に対面する側の面（すなわち、奥行き方向５３の後方側の面）は、コイルバネ７７の一端に当接する。

蓋体８０が第１位置（図６に示される位置）に位置する場合において、封止部８２は、貫通孔７２を囲む突条７５に液密的に密着する。すなわち、第１位置における蓋体８０は、貫通孔７２を閉塞する。一方、蓋体８０が第２位置（図７に示される位置）に位置する場合において、封止部８２は、突条７５から離間する。すなわち、第２位置における蓋体８０は、貫通孔７２を開放する。

次に、図５〜図７を参照して、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着する過程におけるインク供給バルブ７０の動きを説明する。

図５（Ａ）は、インクニードル１０２がインク供給部６０の開口６４に進入する前の状態を示している。そして、このときのインク供給バルブ７０は、図６に示されるように、蓋体８０が第１位置に位置している状態である。具体的には、蓋体８０の封止部８２が弾性部材７１の突条７５に密着している。すなわち、図５（Ａ）及び図６に示される状態は、蓋体８０によって貫通孔７２が閉塞され、インク室３６内のインクがインク供給部６０を通じて流出しない状態である。

次に、図５（Ｂ）は、インク供給部６０の開口６４を通じて弾性部材７１の貫通孔７２に進入したインクニードル１０２が、蓋体８０を奥行き方向５３の後方側に押した状態を示している。そして、このときのインク供給バルブ７０は、図７に示されるように、蓋体８０が第２位置に位置している状態である。具体的には、封止部８２が突条７５から離間している。すなわち、すなわち、図５（Ｂ）及び図７に示される状態は、貫通孔７２が開放された貫通孔７２を通じてインク室３６内のインクが流出可能な状態である。

以上のように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される過程において、貫通孔７２に進入したインクニードル１０２は、第１位置の蓋体８０を第２位置までコイルバネ７７の付勢力に抗して移動させる。そして、蓋体８０が第２位置に押し込まれることによって、インク室３６内のインクは、インク供給部６０、インクニードル１０２、及びインクチューブ２０を通じて記録ヘッド２１に供給される。

一方、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０から抜去する場合、蓋体８０は、コイルバネ７７の付勢力によって第２位置から第１位置まで移動する。より詳細には、インクニードル１０２がインク供給部６０から徐々に引き抜かれるのに伴って、蓋体８０は、インク供給部６０の内部を弾性部材７１に近づく向きに移動し、図６に示される第１位置において封止部８２と突条７５とが密着する。この時点において、インクニードル１０２を通じたインク室３６内のインクの流出が停止する。

［本実施形態の作用効果］
上記構成のインク供給バルブ７０によれば、第１位置に位置する蓋体８０によって貫通孔７２を通じたインクの流出を阻止できる。一方、貫通孔７２と異なるインクの流出経路は、筒状部９１の内面と小径部７４の外周面との間、筒状部９１の先端９１Ａと大径部７３の第２面７３Ｂとの間、側壁６１の内面と大径部７３の外周面７３Ｃとの間、及び先端壁６２と大径部７３の第１面７３Ａとの間を通過する経路である。

そこで、各境界面においてインク供給部６０、弾性部材７１、及び筒状部材９０を液密に密着させたので、インクの漏洩が抑制される。また、先細り形状の筒状部９１の先端９１Ａを弾性部材７１に深く食い込ませたので、当該位置におけるインクの漏洩をさらに効果的に抑制できる。さらに、筒状部９１の先端９１Ａと弾性部材７１の第２面７３Ｂとの間を通過したインクの大部分は、側壁６１の内面と筒状部９１の外面との間に形成された隙間に貯留される。その結果、側壁６１の内面と弾性部材７１の外周面７３Ｃとの間を通過して外部に流出しようとするインクが減少する。また、側壁６１がフレーム３１から一体的に突設されているため、側壁６１の基端側には、インクがインクカートリッジ３０の外部へ流出する経路は形成されない。よって、側壁６１の内面と筒状部９１の外面との間に形成された隙間に流れ込んだインクが側壁６１の基端に向かって流れても、インクカートリッジ３０の外部に流出することはない。

さらに、楔形状の突条７５を弾性部材７１に深く食い込ませたので、側壁６１の内面と弾性部材７１の外周面７３Ｃとの間を通過したインクの流出を効果的に抑制できる。また、第１位置に位置する蓋体８０がコイルバネ７７の付勢力によって弾性部材７１を先端壁６２側に押圧するので、先端壁６２と弾性部材７１の第１面７３Ａとの密着がさらに強固になる。上述の構成を組み合わせることによって、貫通孔７２と異なる経路からインクが流出するのを効果的に抑制できる。

なお、本実施形態において、弾性部材７１の外周面７３Ｃと側壁６１の内面との密着は必須ではない。当該位置において弾性部材７１と側壁６１とを密着させることにより、シール性がさらに向上することは言うまでもない。一方、外周面７３Ｃの外径寸法を側壁６１の内径寸法より小さく設定しておくことにより、インク供給バルブ７０の組み立て性が向上する。

また、本実施形態における突条６３は、インク供給部６０の内部空間に向けて突出しており、外部に露出されていない。そのため、インクカートリッジ３０の組み立て前の状態における突条６３の破損を有効に防止できる。すなわち、インクカートリッジ３０の製造歩留まりが向上する。なお、突条６３の断面形状は楔形状に限定されず、矩形や台形等であってもよい。筒状部９１の先端９１Ａの形状も同様である。

また、本実施形態における筒状部材９０は、前壁４０の内面及びフィルム４４、４５にフランジ部９３を溶着することによって、フレーム３１に固定されている。これにより、筒状部材９０が径方向に移動することによって、筒状部材９０と弾性部材７１との間に隙間が生じるのを抑制できる。但し、筒状部材９０をフレーム３１に固定する方法は、上述の例に限定されない。

一例として、本実施形態におけるフランジ部９３をフィルム４４、４５のみに溶着し、前壁４０の内面に溶着しなくてもよい。このとき、フランジ部９３を前壁４０の内面から離間させた状態でフィルム４４、４５に溶着するのが望ましい。これにより、インク供給部６０と筒状部材９０との間に形成された隙間がフレーム３１の内部空間（すなわち、インク室３６）に連通される。すなわち、当該隙間に貯留されたインクをインク室３６に環流させることができる。

［変形例１］
図８及び図９を参照して、変形例１における筒状部材９０Ａを説明する。なお、上述の実施形態と共通する構成要素には同一の参照番号を付して詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。変形例１における筒状部材９０Ａは、前壁４０に対面するフランジ部９３の面から前壁４０に向けて突出し、且つ筒状部９１の外面から径方向の外向きに放射状に延設された複数のリブ９４を有する点において、上述の実施形態と相違する。

変形例１における筒状部材９０Ａは、フランジ部９３の左右両端面とフィルム４４、４５とが溶着され、且つリブ９４の突出端（先端）と前壁４０の内面とが溶着されることによって、フレーム３１に固定される。これにより、リブ９４が形成されていない領域において、インク供給部６０と筒状部材９０Ａとの間に形成された隙間がフレーム３１の内部空間に連通される。また、リブ９４の先端を前壁４０の内面に溶着することにより、フランジ部９３と前壁４０の内面とを完全に離間させた上述の例と比較して、筒状部材９０Ａをフレーム３１に対して確実に固定できる。

なお、リブ９４の配置は、図８の例に限定されない。例えば、リブ９４の配置は放射状に限定されない。また、長尺状のリブ９４に代えて、前壁４０の内面に向けて突出する複数の突起をフランジ部９３の表面に離散的に配置し、各突起の突出端を前壁４０の内面に溶着することによっても、図８及び図９に示される変形例１と同様の効果を得ることができる。

［変形例２］
図１０を参照して、変形例２における筒状部材９０Ｂを説明する。なお、上述の実施形態と共通する構成要素には同一の参照番号を付して詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。変形例２における筒状部材９０Ｂは、フランジ部９３に代えて被係止部９５Ａ、９５Ｂが設けられている点において、上述の実施形態と相違する。

被係止部９５Ａ、９５Ｂは、フレーム３１の内部空間に位置する筒状部９１の外面に設けられている。本実施形態における被係止部９５Ａ、９５Ｂは、筒状部９１の周方向に位相を１８０°ずらして２カ所に設けられている。一方、前壁４０の内面には、係止部４０Ａ、４０Ｂが設けられている。係止部４０Ａ、４０Ｂは、インク供給部６０の周囲で且つ被係止部９５Ａ、９５Ｂに対応する位置に設けられている。

上記構成において、筒状部材９０Ｂをインク供給部６０に挿入すると、被係止部９５Ａ、９５Ｂが係止部４０Ａ、４０Ｂに係止される。これにより、筒状部材９０Ｂがフレーム３１に固定されると共に、インク供給部６０と筒状部材９０Ｂとの間に形成された隙間がフレーム３１の内部空間に連通される。変形例２では、筒状部材９０Ｂの取り付け時の溶着工程を省略できるので、上述の実施形態及び変形例１と比較して、インクカートリッジ３０の組み立て性が向上する。

なお、上記の実施形態及び各変形例では、インク供給部６０を円筒形状とした例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、幅方向５１及び高さ方向５２を含む平面におけるインク供給部６０の断面形状が正六角形、正八角形、正十二角形等であってもよい。インク供給部６０に装着される弾性部材７１、蓋体８０、及び筒状部材９０、９０Ａ、９０Ｂ等の形状も同様である。

さらに、上記の実施形態及び変形例では、インクを印刷流体の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、インクに代えて、印刷時にインクに先立って記録用紙に吐出される前処理液を印刷流体としてもよい。

３０・・・インクカートリッジ
３１・・・フレーム
３６・・・インク室
４０・・・前壁
４０Ａ，４０Ｂ・・・係止部
４４，４５・・・フィルム
６０・・・インク供給部
６１・・・側壁
６２・・・先端壁
６３・・・突条
６４・・・開口
７０・・・インク供給バルブ
７１・・・弾性部材
７２・・・貫通孔
７３Ａ・・・第１面
７３Ｂ・・・第２面
７３Ｃ・・・外周面
７４・・・小径部
７７・・・コイルバネ
８０・・・蓋体
９０，９０Ａ，９０Ｂ・・・筒状部材
９１・・・筒状部
９１Ａ・・・先端
９２・・・基端壁
９２Ａ・・・連通口
９３・・・フランジ部
９４・・・リブ
９５Ａ，９５Ｂ・・・被係止部
１００・・・インク供給装置
１０２・・・インクニードル

Claims (11)

1. 印刷流体が貯留された貯留室を有するカートリッジ本体と、
   第１方向に沿って上記カートリッジ本体に突設され且つ基端側において内部空間が上記貯留室に連通された筒形状の側壁、及び上記側壁の先端において上記第１方向に交差する第２方向の内向きに延設され且つ内周縁が先端開口を区画する先端壁を有しており、上記カートリッジ本体と一体である印刷流体供給部と、
   上記側壁の内面との間に隙間が形成された状態で上記印刷流体供給部の内部において上記第１方向に沿って延設されており、両端が開口した筒形状の筒状部材と、
   上記印刷流体供給部の内部において上記筒状部材の上記第１方向の一方側の先端及び上記先端壁の間に設けられており、上記先端開口及び上記筒状部材の内部空間を連通させる貫通孔が形成された弾性部材と、
   上記筒状部材の内部に設けられており、上記貫通孔を閉塞する第１位置及び上記貫通孔を開放する第２位置に上記第１方向に沿って移動可能な蓋体と、
   上記筒状部材の内部に設けられており、上記蓋体を上記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を備えており、
   上記先端壁は、上記弾性部材に対面する面の上記先端開口を囲む位置において、上記弾性部材へ向けて突出する環状の突条を有しており、
   上記貫通孔を囲む上記弾性部材の外縁部は、
   上記第１方向の一方側において、上記先端開口を囲み且つ上記突条を含む位置で上記先端壁に圧接された環状の第１面と、
   上記第１方向の他方側において、上記筒状部材の先端に圧接された環状の第２面と、を有する印刷流体カートリッジ。
2. 上記第１方向を含む断面における上記突条は、楔形状である請求項１に記載の印刷流体カートリッジ。
3. 上記筒状部材の肉厚は、先端へ向かって薄肉となっている請求項１又は２に記載の印刷流体カートリッジ。
4. 上記筒状部材の基端側には、上記第２方向の内向きに延設され且つ内周縁が基端開口を区画する基端壁が設けられており、
   上記付勢部材は、一端が上記蓋体に当接し、他端が上記基端開口を囲む位置において上記基端壁に当接するコイルバネである請求項１から３のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
5. 上記筒状部材は、上記カートリッジ本体の内部まで延設されており、
   上記カートリッジ本体の内部に位置する上記筒状部材の外面には、上記第２方向の外向きに延設されたフランジ部が設けられており、
   上記フランジ部は、上記カートリッジ本体を構成する壁のうち、上記印刷流体供給部が突設された主壁の内面に溶着されている請求項１から４のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
6. 上記印刷流体供給部と上記筒状部材との間の隙間は、上記貯留室に連通されている請求項１から５のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
7. 上記筒状部材は、上記カートリッジ本体の内部まで延設されており、上記カートリッジ本体の内部に位置する外面から上記第２方向の外向きに延設されたフランジ部と、上記フランジ部の上記第１方向の一方側の面から突出する複数の突起とを有しており、
   複数の上記突起の先端面は、上記カートリッジ本体を構成する壁のうち、上記印刷流体供給部が突設された主壁の内面に溶着されている請求項６に記載の印刷流体カートリッジ。
8. 上記カートリッジ本体は、上記印刷流体供給部が突設され且つ上記第２方向において互いに対向する一対の面が開放された外周壁と、上記外周壁の開放された一対の面を閉塞する膜と、で構成されており、
   上記筒状部材は、上記カートリッジ本体の内部まで延設されており、
   上記カートリッジ本体の内部に位置する上記筒状部材の外面には、上記第２方向の外向きに延設されたフランジ部が設けられており、
   上記フランジ部は、上記外周壁の内面から離間し且つ上記膜に溶着されている請求項６に記載の印刷流体カートリッジ。
9. 上記カートリッジ本体を構成する壁のうち、上記印刷流体供給部が突設された主壁の内面には、係止部が設けられており、
   上記筒状部材は、上記カートリッジ本体の内部まで延設されており、且つ上記係止部に係止される被係止部を有する請求項１から４のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
10. 上記弾性部材の上記外縁部は、上記第１面及び上記第２面の間において上記弾性部材の周方向に連続し、且つ上記側壁の内面に圧接された外周面を有する請求項１から９のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
11. カートリッジ装着部と、上記カートリッジ装着部に対して第１方向に沿う挿入向きに挿入される印刷流体カートリッジと、を備える印刷流体供給装置であって、
    上記印刷流体カートリッジは、
    印刷流体が貯留された貯留室を有するカートリッジ本体と、
    第１方向に沿って上記カートリッジ本体に突設され且つ基端側において内部空間が上記貯留室に連通された筒形状の側壁、及び上記側壁の先端において上記第１方向に交差する第２方向の内向きに延設され且つ内周縁が先端開口を区画する先端壁を有しており、上記カートリッジ本体と一体である印刷流体供給部と、
    上記側壁の内面との間に隙間が形成された状態で上記印刷流体供給部の内部において上記第１方向に沿って延設されており、両端が開口した筒形状の筒状部材と、
    上記印刷流体供給部の内部において上記筒状部材の上記第１方向の一方側の先端及び上記先端壁の間に設けられており、上記先端開口及び上記筒状部材の内部空間を連通させる貫通孔が形成された弾性部材と、
    上記筒状部材の内部に設けられており、上記貫通孔を閉塞する第１位置及び上記貫通孔を開放する第２位置に上記第１方向に沿って移動可能な蓋体と、
    上記筒状部材の内部に設けられており、上記蓋体を上記第１位置に向けて付勢する付勢部材と、を備えており、
    上記先端壁は、上記弾性部材に対面する面の上記先端開口を囲む位置において、上記弾性部材へ向けて突出する環状の突条を有しており、
    上記貫通孔を囲む上記弾性部材の外縁部は、
    上記第１方向の一方側において、上記先端開口を囲み且つ上記突条を含む位置で上記先端壁に圧接された環状の第１面と、
    上記第１方向の他方側において、上記筒状部材の先端に圧接された環状の第２面と、を有しており、
    上記カートリッジ装着部は、上記貫通孔に挿入されて上記蓋体を押圧することにより、上記貯留室内の印刷流体を導出する印刷流体供給管を備えており、
    上記印刷流体供給管は、上記第１位置の上記蓋体を、上記付勢部材の付勢力に抗して上記第２位置まで移動させる印刷流体供給装置。

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