JP4525106B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インクカートリッジに関するものである。

特開平９−８５９６３号公報に開示されているように、インクを内部に貯留し、底部に開口が設けられたインク容器（以後、「インクカートリッジ」と称す）が知られている。このインクカートリッジの開口には、弾性膜製の弁が配設されている。このインクカートリッジは、ホルダに対して着脱自在に構成され、そのホルダには、開口と対向する位置に弁を開くための凸部が形成されている。この凸部には、インクカートリッジ内のインクを外部側に流出させる通孔が設けられている。インクカートリッジがホルダに正常に装着されると、ホルダの凸部によって弁が上部方向に押されて開き、通孔および開口を経由してインクカートリッジ内のインクが外部に流出する。
特開平９−８５９６３号公報（第２図等）

しかしながら、上述のインクカートリッジは、常態では、弁によってインクカートリッジの内外の連通を遮断し、インクカートリッジがホルダに正常に装着されたとき、凸部によって弁が押し上げられてインクカートリッジの内外が連通する構造となっている。しかし、インクカートリッジがホルダへ装着される前に、悪戯などにより弁が押し上げられると、開口を介してインクが漏れ出してしまうという問題点があった。

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、インクカートリッジがホルダに装着される前に誤操作されてもインクの漏れ出しを最少限に抑えることができるインクカートリッジを提供する。

この目的を達成するために請求項１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、インクを貯留する貯留室を備えており、前記貯留室の一側に形成された筒状壁内に形成され、前記インクカートリッジ外部と連通する大気導入口と、一端が前記大気導入口と連通すると共に他端が前記貯留室と連通し、前記インクカートリッジ内に大気を導入するための大気導入路と、前記大気導入口内に配設される弁座部と前記弁座部に対して接離可能に構成される弁部材とを有し、前記弁部材が前記弁座部側に付勢されて前記弁座部に当接しており、前記弁部材を前記弁座部側から押すと前記付勢に抗して前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に移動する弁手段と、前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動したとき、前記大気導入路を閉塞して前記貯留室内と外部との連通を遮断する遮断部材とを備える。

請求項２記載のインクカートリッジは、請求項１記載のインクカートリッジにおいて、前記貯留室の一側を形成し、前記筒状壁が前記貯留室側とは反対側に向かって突出形成され、その筒状壁によって前記大気導入口が形成されている底壁を備え、前記大気導入路は、前記底壁からインクカートリッジ上部方向に立ち上がって形成される中空筒状部材の内部に形成され、前記遮断部材は、前記弁部材から前記大気導入路側に突起し、前記大気導入路の内径と略同等の外径となる略円柱状に突出して形成され、前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動したとき、前記遮断部材の少なくとも先端部が前記大気導入路内に密着して嵌合する。

請求項３記載のインクカートリッジは、請求項２記載のインクカートリッジにおいて、前記遮断部材は、前記大気導入路内に密着嵌合して摩擦結合状態に保持されるものである。

請求項４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、前記弁部材と遮断部材とは、樹脂材料で一体に形成されている。

請求項５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、インクを貯留する貯留室を備えており、前記インクカートリッジの一側に外部に開口して形成され、前記貯留室のインクを前記記録装置本体に供給するインク供給口と、前記インクカートリッジの一側に外部に開口して形成され、前記貯留室内に大気を導入するための大気導入口と、前記大気導入口を前記貯留室に連通させる大気導入路と、前記大気導入口内に、前記大気導入路と間隔を置いて位置し、前記大気導入路に対して接近する方向に移動可能である遮断部材とを備え、前記遮断部材は、前記大気導入路に対して接近する方向に所定の移動量を超えて移動したとき、前記大気導入路を閉塞する。

請求項６記載のインクカートリッジは、請求項５記載のインクカートリッジにおいて、前記大気導入口内に、前記遮断部材よりも外部側に配置された封止手段をさらに備え、前記遮断部材が前記大気導入路に対して接近する方向に移動したとき、前記封止手段は開放される。

請求項７記載のインクカートリッジは、請求項６記載のインクカートリッジにおいて、前記封止手段は、前記弁座部と前記弁座部に対して接離可能な弁部材とからなり、前記遮断部材は、前記弁部材と連結されている。

請求項８記載のインクカートリッジは、請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記遮断部材の先端部は、前記大気導入路に向かって、外径が小さくなるよう構成されている。

請求項９記載のインクカートリッジは、請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記大気導入路は、前記遮断部材側となる端面から前記遮断部材から離れる方向に向かって、内径が小さくなるよう構成されている。

請求項１記載のインクカートリッジによれば、悪戯などにより弁部材が押されて、その弁部材が弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動してしまったときには、遮断部材が大気導入路を閉塞するので、外部にインクが漏れ出すことを最少限に抑えることができるという効果がある。また、弁部材が、弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動した場合に、大気導入路を遮断部材によって遮断し、インクカートリッジ内に大気圧が作用しなくなることで、インクが漏れ出すことを抑えることができるという効果がある。

請求項２記載のインクカートリッジによれば、請求項１記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、貯留室の一側を形成し、筒状壁が貯留室側とは反対側に向かって突出形成され、その筒状壁によって大気導入口が形成されている底壁を備え、大気導入路は、底壁からインクカートリッジ上部方向に立ち上がって形成される中空筒状部材の内部に形成され、遮断部材は、弁部材から大気導入路側に突起し、その大気導入路の内径と略同等の外径となる略円柱状に突出して形成されているので、弁部材が、弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動したときには、遮断部材の少なくとも先端部が大気導入路内に密着して嵌合する。よって、確実にインクの漏れ出しを抑えることができるという効果がある。

請求項３記載のインクカートリッジによれば、請求項２記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、遮断部材は、その遮断部材の先端部が大気導入路内に密着嵌合したとき、摩擦結合状態に保持されるので、インクが漏れ出し続けるのを防止することができるという効果がある。

請求項４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、弁部材と遮断部材とは、樹脂材料で一体に形成されているので、部品点数を少なくでき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５記載のインクカートリッジによれば、そのインクカートリッジの一側には、外部に開口して大気導入口が形成されており、その大気導入口は、大気導入路によって貯留室と連通している。大気導入口内には、大気導入路と間隔をおいて位置し、その大気導入路に対し接近する方向に移動可能な遮断部材が配置されている。遮断部材は、大気導入路に対して接近する方向に所定の移動量を超えて移動したとき大気導入路を閉塞する。よって、悪戯などにより遮断部材が移動して前記所定の移動量を超えて移動してしまったときには、その遮断部材が大気導入路を閉塞するので、外部にインクが漏れ出すことを最少限に抑えることができるという効果がある。また、前記移動量を超えてその遮断部材が移動した場合に、大気が導入される大気導入路を遮断し、このときインク供給口が開口していたとしても、インクカートリッジ内に大気圧が作用しなくなることで、インクが漏れ出すことを抑えることができるという効果がある。

請求項６記載のインクカートリッジによれば、請求項５記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、大気導入口内に、遮断部材よりも外部側に配置された封止手段をさらに備えており、遮断部材が大気導入路に対して接近する方向に移動したとき、封止手段は開放される。よって、遮断部材が移動していない状態では、封止手段によりインクカートリッジ内部と外部との間を確実に封止することができ、遮断部材が移動した場合には、外部との流路を確実に形成することができるという効果がある。

請求項７記載のインクカートリッジによれば、請求項６記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、封止手段は、弁座部とその弁座部に対して接離可能な弁部材とからなり、遮断部材は、弁部材と連結されている。よって、遮断部材と弁部材とが別体の場合と比較して、遮断部材及び弁部材の２つの部材を配設するための複雑な構造をインクカートリッジに形成する必要が無くなり、インクカートリッジの構造を簡素化することができるという効果がある。

請求項８記載のインクカートリッジによれば、請求項１から７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、遮断部材の先端部は、大気導入路に向かって、外径が小さくなるよう構成されているので、遮断部材の先端部が大気導入路内に侵入し易くなり、遮断動作を確実に行うことができるという効果がある。

請求項９記載のインクカートリッジによれば、請求項１から８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、大気導入路は、遮断部材側となる端面からその遮断部材から離れる方向に向かって、その内径が小さくなるよう構成されているので、遮断部材の大気導入路内への侵入をさらにし易くし、遮断動作を確実に行う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、本発明の第１実施例におけるインクカートリッジ１が装着され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インクタンク５と、そのインクタンク５に貯留されたインクを記録媒体６に向けて吐出する記録ヘッド７と、インクタンク５と記録ヘッド７とを備える記録ヘッドユニット８が搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ９と、そのキャリッジ９が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸１０と、記録媒体６を搬送する搬送機構１１と、パージ装置１２とを備えている。

インクカートリッジ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のカラーインク毎に設けられ、インクジェット記録装置２に装着されてカラー印刷が可能に構成されている。

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からは、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インク供給管１３と、インクカートリッジ１内に大気を導入する中空状の大気導入管１４とが突出して配設されている。なお、インク供給管１３および大気導入管１４は、先端が略平面に形成されており、その管の上端部分に内外を連通する連通口１３ａ，１４ａが欠切状に形成されている。

このインク供給管１３の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク供給管１３は、インク供給チューブ４を介してインクタンク５と連通されている。大気導入管１４の一端側には、大気導入チューブ１５が連結され、大気導入管１４は、大気導入チューブ１５を介して大気と連通されている。

記録ヘッド７は、複数のプレートを積層して形成されインクタンク５からインクが供給されるキャビティプレートと、複数の圧電変形部を有しプレート型に形成されえた圧電アクチュエータプレートとが接着されて構成され、圧電変形部の変形により圧電変形部に対応するノズルからインクが吐出される。なお、ノズルは、記録ヘッド７の記録媒体６との対向面に、千鳥格子状に複数配列されている。

パージ装置１２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のノズル形成面を覆うパージキャップ１２ａと、パージキャップ１２ａと連通する廃インクチューブ１２ｂと、廃インクチューブ１２ｂを介してノズルからインクを吸引するポンプ１２ｃとを備えている。

次に、図２及び図３を参照して、インクカートリッジ１の構造について説明する。図２は、インクカートリッジ１の断面図であり、図３は、本体ケース１ｂの上面図である。

インクカートリッジ１は、インクを貯留する空間となる貯留室２０を内部に有している。インクカートリッジ１は、その貯留室２０を形成する底壁２１と周壁２２とを有し上面が開放された本体ケース１ｂと、その本体ケース１ｂの開放された上面を覆う蓋部材１ａと、本体ケース１ｂの底壁２１を覆うキャップ部材１ｃとで構成されている。このキャップ部材１ｃには、後述する弁手段２７，２８を装着部３側に露出する２つの露出孔２３，２４が形成されている。インクカートリッジ１は、蓋部材１ａ及びキャップ部材１ｃがそれぞれ本体ケース１ｂと溶着されて形成される。蓋部材１ａ、本体ケース１ｂおよびキャップ部材１ｃの材質は、樹脂材料によって構成されているものとする。

なお、キャップ部材１ｃの一方の端部（図２における紙面右側）には、本体ケース１ｂ側に突出した板状のキャップ突出部１ｄが形成され、本体ケース１ｂには、そのキャップ突出部１ｄが挿入可能となる挿入部１ｅが形成されている。よって、本体ケース１ｂとキャップ部材１ｃとの取付に方向性を持たせることができるので、誤って取り付けることを防止し不良品の発生を低減することができる。

底壁２１には、貯留室２０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２５が形成されている。このインク供給口２５は、底壁２１（貯留室２０の一側）の下面から一体に突出形成された筒状壁２５ａ内に形成されている。また、底壁２１には、貯留室２０内に大気を導入するために外部に開口した大気導入口２６が形成されている。この大気導入口２６は、底壁２１（貯留室２０の一側）の下面から一体に突出形成された筒状壁２６ａ内に形成されている。インクカートリッジ１を装着部３に装着したときには、インク供給口２５にインク供給管１３が、大気導入口２６に大気導入管１４がそれぞれ挿入される。

なお、インク供給口２５内には、弁手段２７が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止し、大気導入口２６内には、弁手段２８が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止している。この弁手段２７，２８の詳細な説明は後述する。

さらに、底壁２１には、インク供給口２５と貯留室２０との間を連通する複数の連通孔３０が形成されている。この複数の連通孔３０は、３つの長孔によって形成されており、それぞれの連通孔３０が略三角形の一辺となるよう配置されている（図３参照）。また、その略三角形に配置された連通孔３０の中心位置には貫通孔３１が形成されており、その貫通孔３１には、略傘形状に形成された逆止弁３２が貫入されている。なお、逆止弁３２は、弾性力を有する弾性樹脂材料で構成されている。

図２に示すように、逆止弁３２は、連通孔３０の下面と対向し、弾性のある傘部３３と、その傘部３３の略中心位置から貫通孔３１を通って貯留室２０側に延びる軸部３４とで構成されている。軸部３４は、貫通孔３１の内径より大きな径となる略球状の球部３５を有し、傘部３３と球部３５との間の範囲で貫通孔３１に上下摺動可能に支持されている。

また、底壁２１には、その底壁２１から本体ケース１ｂの開放上面に向かう方向（以後、「第１の方向」と称す）に立ち上がって底壁２１と一体に形成された中空筒状の中空筒状部材４０が形成されている。この中空筒状部材４０の先端開口４２は、貯留室２０内のインク液面よりも上方で開口している。中空筒状部材４０は、その外形、内部流路４１の内径ともに上方（後述する遮断部材９４から離れる方向）に向け徐々に細くなるテーパ状に形成されている。中空筒状部材４０の底壁２１との連接部４３は、中空筒状部材４０から底壁２１に向かって拡大する形状に形成され、さらにその連接部４３の下端から底壁２１を挟んで大気導入口２６の筒状壁２６ａが、中空筒状部材４０と一連の筒状に一体形成されている。このため、大気導入口２６ａと中空筒状部材４０の内部流路４１とは、連接部４３のテーパ状内面を介してなめらかに連続している。即ち、中空筒状部材４０の一端は大気導入口２６と連通し、他端が貯留室２０と連通しているので、内部流路４１は大気を導入する流路となる。

開口４２は、第１の方向に対して斜交して形成されており、インクカートリッジ１の中心軸線から周壁２２に向かう方向でかつ底壁２１側に向かって傾斜しているため、開口４２は楕円形の略平面となり、内部流路４１の第１の方向と直交する方向における断面積より大きな開口面積となる。

ここで、インク供給口２５および大気導入口２６に配設される封止手段としての弁手段２７，２８について説明する。

弁手段２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材５０と、樹脂材料で構成され後述する弁座部５２と接離可能に構成された弁部材５１とを備えている。支持部材５０は、ほぼ円筒形の外形をなし、その中心軸線方向の略中間部に弁座部５２、その弁座部５２よりも貯留室２０側に付勢部５３、その付勢部５３とは反対側へ弁座部５２から延びる円筒部５４、その円筒部５４の外周に間隔をおいて平行に延びる外周壁５５とを一体に成形して構成される。弁部材５１は、付勢部５３によって弁座部５２に当接する方向に付勢されてその付勢部５３内に収容されている。

外周壁５５は、半径方向外方に突起した位置決部５６を有しており、インク供給口２５は、位置決部５６を収納するために外側へ径が大きくなる段状面１ｆを有している。また、位置決部５６の段状面１ｆと当接する面には、突起して環状に形成された突起部５７が形成されている。その位置決部５６を段状面１ｆとキャップ部材１ｃとの間に押圧挟持した状態で、本体ケース１ｂとキャップ部材１ｃとが溶着され、本体ケース１ｂと弁手段２７との間からインク漏れが防止される。

弁座部５２は、その中央に中心軸線方向に貫通した開口５８を有している。円筒部５４は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク供給管１３が挿入される誘導路５９を有し、その誘導路５９を開口５８と連通した状態で弁座部５２から一体に連接されている。誘導路５９は、挿入されたインク供給管１３と密着するようにその内径をインク供給管１３の外形よりも小さく形成され、開口５８は、誘導路５９の内径よりも大きくかつインク供給管１３の外径よりも大きく形成されている。誘導路５９のインク供給管１３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。

円筒部５４と外周壁５５との間は、環状の溝６０によって隔てられ、外周壁５５に対して円筒部５４が誘導路５９の中心軸線方向と直交する面内で弾性変形可能とされている。これにより、誘導路５９へインク供給管１３の挿入にともない円筒部５４が拡径し易くし、誘導路５９とインク供給管１３との密着性を良くしてインク漏れの発生を防止することができる。また、誘導路５９に対してインク供給管１３が傾斜あるいはズレて挿入されても、円筒部５４の変形により、誘導路５９へインク供給管１３の挿入を可能にしている。

付勢部５３は、弁座部５２の外周から貯留室２０側に円筒状に立ち上がった側壁部６１と、その側壁部６１と連接し弁部材５１の貯留室２０側に当接するように内側に張り出した張出部６２とにより形成され、張出部６２の中央に開口６３を有している。付勢部５３は、弁部材５１を弁座部５２に当接させる方向に、側壁部６１と張出部６２との弾性力により弁部材５１を付勢し、常態では弁部材５１を弁座部５２に密着させている。また、インク供給管１３が誘導路５９に侵入して弁部材５１を貯留室２０側に押し上げることで、側壁部６１が伸び張出部６２が傾斜して弁部材５１と弁座部５２との間にインク流路のための隙間が形成される。

弁部材５１は、支持部材５０の弁座部５２と当接する底部７０と、その底部７０の外周より貯留室２０側に円筒状に延びる弁側壁部７１とを備え、底部７０には、その弁座部５２と対向する端面に、後述する連通路７３よりも中心側でかつ開口５８よりも外側となる位置に、弁座部５２側に突起し環状に形成された弁部材突起部７２を有している。弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、弁側壁部７１は、付勢部５３の張出部６２の下面に密着しかつ押圧され、その押圧により、弁部材突起部７２は、弁座部５２を弾性変形させてその弁座部５２の上面に密着する。よって、弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、開口５８および誘導路５９を介してインク漏れが発生することを確実に防止できる。

底部７０の弁部材突起部７２よりも外周側から弁側壁部７１に亘る位置には、弁部材５１の貯留室２０側と弁座部５２側とを連通する連通路７３が、円周方向に間隔を置いて複数個貫通形成されている。

弁手段２８は、弁手段２７とほぼ同様の構成を備えており、同一部分には同符号を付して、その説明は省略する。なお、この弁手段２８において、弁部材８１は、弁部材５１と同形状の底部９０、弁側壁部９１、弁部材突起部９２、連通路９３とを備え、さらに、底部９０上面の略中心部に弁側壁部９１よりも貯留室２０側に突起した遮断部材９４を備えている。遮断部材９４は、付勢部５３の開口６３の内径よりも小さい外径を有し、その開口６３を間隔をおいて貫通する。また、遮断部材９４は、弁部材の底部７０と反対側の端部（上端）９４ａの外径Ｄ１を、中空筒状部４０の内部流路４１の下端側内径Ｄ２よりもわずか小さく、内部流路４１の上方部分側の内径Ｄ３よりも大きく形成されている（図４（ａ）参照）。内部流路４１は、下端側内径Ｄ２から上方部分側の内径Ｄ３へ緩やかなテーパに形成され、遮断部材９４の上端９４ａが嵌合したとき、その上端９４ａが内部流路４１の内面に摩擦結合、いわゆる「食い付き」状態になり、弁部材８１を付勢する付勢部５３の弾性力では、その状態が解除されない。この状態で、遮断部材９４の上端９４ａは内部流路４１を実質的に密閉し外気の流通を遮断する。なお、その遮断部材９４の先端部９４ａは、内部流路４１方向に向かって外径が小さくなるテーパ状に形成されている。

インクカートリッジ１が装着部３に装着されると（図１における矢印Ｘ方向）、インク供給管１３および大気導入管１４がそれぞれ誘導路５９内に、円筒部５４を拡径しながら侵入し、インク供給管１３および大気導入管１４はそれぞれ対応する弁部材５１，８１の底部７０，９０と当接する。その後、さらにインクカートリッジが矢印Ｘ方向に押されると、各弁部材５１，８１はそれぞれ貯留室２０方向に押されて弁座部５２から離れる。その結果、インクカートリッジ１内部に大気を導入する導入路（大気導入管１４−弁部材８１と弁座部５２との間−連通路９３−開口６３−大気導入口２６−中空筒状部４０の内部流路４１−貯留室２０の上部空間）が形成されると共に、インクカートリッジ１から外部にインクを供給する供給路（貯留室２０−連通孔３０−インク供給口２５−開口６３−連通路９３−弁部材５１と弁座部５２との間−インク供給管１３）が形成される。なお、インクカートリッジ１は、梱包時内部が減圧された状態であるので、上記導入路および供給路がほぼ同時に形成されると、インク供給管１３と大気導入管１４との両方から貯留室２０側へ向かう流れが生じるが、インク供給管１３と記録ヘッド７との間の流路内に残留していたインクの逆流は逆止弁３２によって阻止され、大気が大気導入管１４から中空筒状部材４０内を通って貯留室２０の上部に急速に流入する。このため、梱包状態で輸送中にインクカートリッジが転倒する等して中空筒状部材４０及び大気導入口２６内にインクが侵入していたとしても、そのインクは、大気の流入と一緒に貯留室２０へ戻される。このとき、大気導入口２６から中空筒状部材４０の内部流路４１へ、連接部４３のテーパ状内面を介してなめらかに連続しているので、インクはほぼ残留することなく速やかに流れる。仮に、インクカートリッジ１を装着部３に装着する際に、インクカートリッジ１が傾斜等して、大気導入側の弁部材８１よりもインク供給側の弁部材５１が先に開放されると、インク供給管１３から貯留室２０へ向かう急激なインクの逆流が生じるが、この流れによって逆止弁３２が連通孔３０を閉じ、その流れは阻止される。好ましくは、インク供給管１３と大気導入管１４の長さを適宜設定することで、インク供給側の弁手段よりも大気導入側の弁手段が先に確実に開放し、インク供給管１３からの急激な逆流を阻止することができる。

常態では、逆止弁３２は傘部３３が連通孔３０から離れた位置へ自重で下降し、貯留室２０からインクが記録ヘッド７に供給される。そして貯留室２０からのインクの流出にともない、大気導入管１４から貯留室２０の上部に大気が供給される。

ここで、図４を参照して、弁手段２８の動作について説明する。図４（ａ）は、インクカートリッジ１が装着部３に正常に装着された状態を示した図であり、弁部材８１が大気導入管１４に押し上げられ、上述したように、大気を導入する導入路が形成されている。このとき、弁部材８１が弁座部５２から離れる距離（移動量）は、略一定であり、また、遮断部材９４の先端部９４ａと内部流路４１との間に所定の間隔を置いて位置し、大気の導入路を確保している。

図４（ｂ）では、悪戯などにより棒部材Ａによって弁部材８１が押されてインクカートリッジ１が正常に装着された場合に移動する距離（図４（ａ）の状態）を超えて移動した場合を示している。この状態では、弁部材８１の遮断部材９４の先端９４ａが内部流路４１内に侵入して、内部流路４１の流路を閉塞し、遮断部材９４は内部流路４１内に上記のように摩擦結合状態に保持される。

以上、説明したように、上述したインクカートリッジ１は、悪戯などにより弁部材８１が、インクカートリッジ１が正常に装着される場合に移動する距離を越えて移動してしまったとき、遮断部材９４が内部流路４１を閉塞するので、インク供給口２５が開口していたとしても、インクに大気圧が作用しなくなり、インクがインク供給口２５から漏れ出すことを最少限に抑えることができる。

また、上記のように所定距離を超えて弁部材８１が押されると、支持部材５０の付勢部５３は、その延び量が正常にインクカートリッジ１が装着された場合に比較して大きくなるため（図４（ｂ）参照）、付勢部５３が破損したり弁部材８１が付勢部５３内より飛び出してしまうこともあるが、遮断部材９４の移動量は内部流路４１で制限されるので、付勢部５３の破損や弁部材８１が付勢部５３内より飛び出してしまうことを確実に防止することができる。

さらに、内部流路４１は、インクカートリッジ１の上方へ向かうほどその内径が細くなるテーパ状に形成され、遮断部材９４の先端も内部流路４１側に向かうほど外径が細くなるテーパ状に形成されているため、弁部材８１が押される方向に傾きが生じたとしても、遮断部材９４を内部流路４１内に確実に侵入させることができる。

次に、図５を参照して、第２実施例のインクカートリッジ１００について説明する。図５は、第２実施例のインクカートリッジ１００の断面図である。なお、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第２実施例のインクカートリッジ１００のインク供給口２５には、弁手段１２７が配設されている。弁手段１２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材１５０と、第１実施例と同形状に構成された弁部材５１とを備えている。

支持部材１５０は、弁座部１５２、付勢部１５３、円筒部１５４、外周壁１５５とで一体に成形して構成され、外周壁１５５には位置決部１５６、弁座部１５２には開口１５８、円筒部１５４には誘導路１５９、付勢部１５３には側壁部１６１及び張出部１６２、開口１６３が形成されている。第２実施例の支持部材１５０は、円筒部１５４と外周壁１５５との間に環状の溝を備えていないが、その他の各部は弁部材５１およびインク供給管１３と共働して第１実施例のものと同様の機能をもつものであり、その詳細な説明は省略する。

また、第２実施例のインクカートリッジ１００の大気導入口２６には、弁手段１２８が配設されている。弁手段１２８は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材２５０と、樹脂材料で構成され弁座部１５２と接離可能に構成された弁部材１８１とを備えている。

支持部材２５０は、第１実施例と同様の機能をもつ弁座部２５２、付勢部２５３、外周壁２５５を一体に成形して構成され、外周壁２５５には位置決部２５６、付勢部２５３には側壁部２６１及び張出部２６２、開口２６３が形成されている。第２実施例では、外周壁２５５より装着部３側に、シール部１９５が開口２５９を囲んで環状に形成され、先端がキャップ部材１ｃより外方に延びて形成されている。

弁部材１８１は、第１実施例の弁部材８１と同形状の底部１９０、弁側壁部１９１、弁部材突起部１９２、連通路１９３、遮断部材１９４とを備え、さらに、底部１９０の略中心部に、弁座部２５２に形成された開口２５９を貫通して装着部３側に延びる略軸状の操作部材１９６を備えている。弁手段１２８は、弁部材１８１の移動によって流路を開閉する点では第１実施例と基本的には同様の機能を奏する。

装着部３は、第１実施例と同様に、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側に立設するガイド部３ｂとからなり、インク供給管１３が突出して配設されている。ベース部３ａのインク供給管１３との接合部分には凹部１９７が形成されており、その凹部１９７内には、インクを吸収可能でかつ柔軟性を有する多孔質部材１９８が配設されている。この多孔質部材１９８の大きさは、キャップ部材１ｃの露出孔１２３の大きさよりも大きくなっている。また、第１実施例とは異なり、外気導入管１４に代えて大気に連通した大気導入路１９９が形成され、その外周部分には、キャップ部材１ｃの露出孔１２４の大きさよりも大きな凹部２００が形成されている。

インクカートリッジ１００が装着部３に装着されると、第１実施例同様に、インク供給管１３が円筒部１５４を拡径しながら誘導路１５９内に侵入し、弁手段１２７の弁部材５１を貯留室側２０に押し上げてインクの供給路が形成される。インクカートリッジ１００の装着部３への装着が終了した時点では、露出孔１２３周縁の突起部が多孔質部材１９８（図５参照）に接するよう構成されている。そのため、例えば、インクカートリッジ１００の着脱を繰り返し行った場合に、弁手段１２７からのインク漏れやインク供給管１３に付着したインクが垂れるなどしても、その多孔質部材１９８によって吸収できるので、インクによる汚れを最少限にすることができる。

また、外気の導入側は、シール部１９５がベース部３ａの凹部２００に当接して弾性変形し密着する。そのため、シール部１９５の内部は、その外側に対して密封された状態となる。このとき、操作部材１９６は大気導入路１９９とずれた位置の凹部２００の底に当接し、さらにインクカートリッジ１００の装着が進行すると、弁部材１８１が貯留室２０側に押し上げられて第１実施例と同様に大気の導入路が形成される。

以上、第２実施例のインクカートリッジ１００は、遮断部材１９４の構造が第１実施例のインクカートリッジ１と同形状に構成されているため、悪戯などによるインクの漏れ出しを防止できる点など、第１実施例と同様の効果を奏する。

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、上記各実施例では、遮断部材９４，１９４と弁部材８１，１８１とがそれぞれ一体で形成されるものとしたが、弁部材と遮断部材とを別体に構成し、両者を連接して構成する構造、両者が連動して動作をする構成とするものとしても良い。

また、例えば、弁装置に代えてゴム栓を大気導入口およびインク供給口に嵌合し、装着部から突出した針状の大気導入管およびインク供給管をそれに突き刺すようにしても良い。

本発明の第１実施例における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を示した概略図である。 インクカートリッジの断面図である。 本体ケースの上面図である。 弁部材が弁座部から離れて移動した状態を示した断面図であり、図４（ａ）は、インクカートリッジが装着部に正常に装着された状態を示した図であり、図４（ｂ）は、正常に装着されなかった状態を示した図である。 第２実施例のインクカートリッジの断面図である。

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（記録装置本体）
２０ 貯留室
２５ インク供給口（連通口）
２６ 大気導入口（連通口）
２７，２８，１２７，１２８ 弁手段（封止手段）
４０ 中空筒状部材
４１ 内部流路（流路、大気導入路）
５０，１５０，２５０ 支持部材
５１，８１，１８１ 弁部材
５２，１５２，２５２ 弁座部
９４，１９４ 遮断部材

Claims (9)

1. 記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
   前記貯留室の一側に形成された筒状壁内に形成され、前記インクカートリッジ外部と連通する大気導入口と、
   一端が前記大気導入口と連通すると共に他端が前記貯留室と連通し、前記インクカートリッジ内に大気を導入するための大気導入路と、
   前記大気導入口内に配設される弁座部と前記弁座部に対して接離可能に構成される弁部材とを有し、前記弁部材が前記弁座部側に付勢されて前記弁座部に当接しており、前記弁部材を前記弁座部側から押すと前記付勢に抗して前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に移動する弁手段と、
   前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動したとき、前記大気導入路を閉塞して前記貯留室内と外部との連通を遮断する遮断部材とを備えることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記貯留室の一側を形成し、前記筒状壁が前記貯留室側とは反対側に向かって突出形成され、その筒状壁によって前記大気導入口が形成されている底壁を備え、
   前記大気導入路は、前記底壁からインクカートリッジ上部方向に立ち上がって形成される中空筒状部材の内部に形成され、
   前記遮断部材は、前記弁部材から前記大気導入路側に突起し、前記大気導入路の内径と略同等の外径となる略円柱状に突出して形成され、
   前記弁部材が前記弁座部から離れる方向に所定距離を超えて移動したとき、前記遮断部材の少なくとも先端部が前記大気導入路内に密着して嵌合す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. 前記遮断部材は、前記大気導入路内に密着嵌合して摩擦結合状態に保持されるものであ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. 前記弁部材と遮断部材とは、樹脂材料で一体に形成されている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。
5. 記録装置本体に着脱可能に装着され、インクを貯留する貯留室を備えたインクカートリッジにおいて、
   前記インクカートリッジの一側に外部に開口して形成され、前記貯留室のインクを前記記録装置本体に供給するインク供給口と、
   前記インクカートリッジの一側に外部に開口して形成され、前記貯留室内に大気を導入するための大気導入口と、
   前記大気導入口を前記貯留室に連通させる大気導入路と、
   前記大気導入口内に、前記大気導入路と間隔を置いて位置し、前記大気導入路に対して接近する方向に移動可能である遮断部材とを備え、
   前記遮断部材は、前記大気導入路に対して接近する方向に所定の移動量を超えて移動したとき、前記大気導入路を閉塞することを特徴とするインクカートリッジ。
6. 前記大気導入口内に、前記遮断部材よりも外部側に配置された封止手段をさらに備え、
   前記遮断部材が前記大気導入路に対して接近する方向に移動したとき、前記封止手段は開放されることを特徴とする請求項５に記載のインクカートリッジ。
7. 前記封止手段は、前記弁座部と前記弁座部に対して接離可能な弁部材とからなり、
   前記遮断部材は、前記弁部材と連結されてい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. 前記遮断部材の先端部は、前記大気導入路に向かって、外径が小さくなるよう構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
9. 前記大気導入路は、前記遮断部材側となる端面から前記遮断部材から離れる方向に向かって、内径が小さくなるよう構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
   

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