JP4862595B2 - インクカートリッジ、インクカートリッジの包装体、及びインクカートリッジの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に装着されるインクカートリッジ、インクカートリッジが包装されてなるインクカートリッジの包装体、及びインクカートリッジの製造方法に関する。

インクジェット記録装置は、記録ヘッドに供給されたインクをノズルから選択的に吐出することにより、記録用紙（被記録媒体）上に画像を記録する。このインクジェット記録装置には、インクを貯留するサブタンクが上記記録ヘッドに設けられている。サブタンク内のインクは、電歪素子等のアクチュエータや発熱素子などの吐出機構によって、ノズルから吐出される。

このインクジェット記録装置は、装置本体にインクカートリッジが設けられている。インクカートリッジは、上記サブタンクへ供給されるインクを貯留するものであり、装置本体に対して着脱自在に装着される。このインクカートリッジには、上記サブタンクと連結されるインク供給孔、及びインクカートリッジ内の空気を大気に開放する通気孔が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。インクカートリッジ内のインクは、インク供給孔に接続されたチューブを介してサブタンクへ供給される。その際、通気孔からインクカートリッジ内に空気が流入するので、インクが円滑に供給される。

ところで、インクジェット記録装置では、インクに溶け込んだ空気が記録ヘッドからのインクの吐出に悪影響を及ぼすことが一般に知られている。このため、インクカートリッジは、インクに溶け込む空気の量を少なくするために内部の空気層が大気圧未満に減圧された密閉状態でユーザに提供される。このインクカートリッジは、装置本体に装着されることにより、インク供給孔が通気孔よりも若干遅れて開放されるように構成されている。このため、インクカートリッジは、内部の空気層が大気圧に戻されてから記録ヘッドと連結されるので、記録ヘッドからインクカートリッジへのインクの逆流が防止される。

特開平５−１３８８９３号公報

しかしながら、インクカートリッジの装着は、ユーザの手作業により行われるものである。このため、インクカートリッジの装着が正しい操作で行われなかった場合、内部の空気層が大気圧に戻る前にインクカートリッジが記録ヘッドと連結されるおそれがあった。このため、記録ヘッドのサブタンクに貯留されたインクがインクカートリッジへ逆流し、インクの吐出不良が起こる可能性があった。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、装着前にはインクに空気が溶け込むことを抑制することができ、且つ装着時に記録ヘッドからのインクの逆流を簡単に防止することができるインクカートリッジ、インクカートリッジの包装体、及びインクカートリッジの製造方法を提供することを目的とする。

(1) 本発明に係るインクカートリッジは、気密状態の空気層を形成した状態でインクを貯留するインクタンクと、閉塞状態においてインクを上記インクタンク内に保持し、開放状態において上記インクタンクに貯留されたインクを流出する第１ポートと、上記インクタンクの空気層の圧力に連動して、少なくとも該空気層の体積が減少する方向へ移動する可動壁と、上記可動壁の空気層の体積が減少する方向への移動を制止する着脱可能なストッパと、を具備する。

インクタンク内には、インクとともに空気が含まれる。これにより、インクタンク内には空気層が形成される。可動壁は、空気層の圧力に連動可能に構成されている。インクタンクが密閉された状態で空気層が大気圧未満に減圧されると、可動壁は、空気層の圧力変化を相殺すべく空気層の体積を減少させる方向へ移動する。本発明のインクカートリッジは、ストッパを備えている。このストッパは、着脱可能に構成されている。ストッパが装着された状態では、ストッパにより可動壁の移動が制止される。これにより、空気層の減圧状態が維持される。取り外されると、制止された可動壁が移動可能になる。これにより、可動壁は空気層の体積を減少させる方向へ移動し、空気層の圧力は減圧状態から大気圧側へ回復する。このように、ストッパの着脱に応じて空気層の圧力が変更される。

インクカートリッジは、第１ポートを備えている。第１ポートは、インクタンクに貯留されたインクを流出するものである。この第１ポートは、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る前は閉塞されている。そのため、インクカートリッジが未使用の状態では、インクタンクは密閉されている。換言すれば、インクタンク内は気密状態に維持されている。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ると、第１ポートが開口する。これにより、インクタンクは、第１ポートを介してインクジェット記録ヘッドと連通される。このとき、空気層が減圧された状態であると、インクジェット記録ヘッドに貯留されたインクがインクタンクへ逆流するおそれがある。しかしながら、上述のように空気層の圧力は大気圧側へ回復されているので、インクタンクへのインクの逆流が防止される。

(2) 上記インクタンクは、上記空気層の空気を外部に流出するための第２ポートを有するものでもよい。

第２ポートを介してインクタンク内の空気を外部へ吸引することにより、空気層の圧力を容易に減圧させることが可能となる。

(3) 上記インクタンクは、上記空気層を大気に開放する第３ポートを有するものでもよい。

この構成により、インクタンクから記録ヘッドへインクが供給される際に第３ポートからインクタンク内へ空気が流入し、インクの供給が円滑に行われる。

(4) 上記可動壁は、シリンダ内を往復動可能なピストンであってもよい。

このように、可動壁をピストンで構成することにより、可動壁が移動する機構を簡単に構成することが可能となる。

(5) 上記ピストンには、インクカートリッジの外側へ突出されるロッドが設けられており、上記ストッパは、上記ロッドに着脱可能に設けられたものであってもよい。

ピストンには、ロッドが連結されている。このロッドにストッパが取り付けられることによりピストンの移動が制止され、ロッドからストッパが取り外されることによりピストンが移動可能にされる。したがって、ストッパが着脱する機構を簡単に構成することが可能となる。

(6) なお、本発明は、請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジが減圧包装されてなるインクカートリッジの包装体として捉えることもできる。

(7) 本発明に係るインクカートリッジの製造方法は、気密状態の空気層を形成した状態でインクを貯留するインクタンクと、閉塞状態においてインクを上記インクタンク内に保持し、開放状態において上記インクタンクに貯留されたインクを流出する第１ポートと、上記インクタンクの空気層の圧力に連動して、少なくとも該空気層の体積が減少する方向へ移動する可動壁と、上記可動壁の空気層の体積が減少する方向への移動を制止するストッパと、を具備するインクカートリッジの製造方法であって、上記可動壁の移動を制止するようにストッパが取り付けられるステップと、上記インクタンク内の圧力が減圧されるステップと、上記減圧されたインクタンク内に所定量のインクが充填されるステップと、を含む。

まず、ストッパが取り付けられる。これにより、可動壁の移動が制止される。次に、インクタンク内の圧力が減圧される。次に、インクタンクが密封された状態でインクタンク内にインクが充填される。これにより、インクタンクには気密状態の空気層が形成された状態でインクが貯留される。空気層が減圧状態のため、可動壁に対して空気層の体積が減少する方向へ力が作用する。可動壁が制止されているので、可動壁が移動することはない。このため、空気層の減圧状態が維持される。なお、ストッパが取り外されると、可動壁が移動可能となる。これにより、可動壁は空気層の体積を減少させる方向へ移動し、空気層の圧力は減圧状態から大気圧側へ回復する。

(8) 上記インクが充填されるステップは、所定量のインクの充填により上記インクタンク内に上記空気層を形成するものであってもよい。

インクが充填されるステップでは、インクタンク内に所定量のインクが充填される。インクタンク内には、インクと共に空気が含まれる。これにより、インクタンク内に空気層が形成される。この空気層が気密状態で減圧されることにより、可動壁に対して空気層の体積が減少する方向へ力が作用する。

(9) 上記空気層の圧力が減圧されたインクカートリッジが包装袋に収容され、該包装袋が減圧されるステップと、上記包装袋が密閉されるステップと、を含んでもよい。

包装袋が減圧されるステップでは、インクが充填されるステップ後のインクカートリッジが包装袋に収容される。包装袋は、インクカートリッジが収容された状態で減圧される。包装袋が密閉されるステップでは、包装袋が密閉される。これにより、インクカートリッジと包装袋との間の空間が減圧された状態に維持される。これにより得られたものが、本発明のインクカートリッジの包装体である。

本発明によれば、ストッパを装着しておくことにより、インクタンク内における空気層の減圧状態が維持される。このため、インクタンク内のインクに空気が溶け込むことを効果的に抑制することができる。また、ストッパを取り外すことにより、空気層の圧力が大気圧側へ回復される。このため、インクカートリッジを装着した際の記録ヘッドからのインクの逆流を簡単に防止することができる。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例にすぎず、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。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ５０が装着されるインクジェット記録装置１０の概略構成及びその動作について説明する。図１は、インクジェット記録装置１０の内部機構を示す模式断面図であり、図２は、図１における記録ユニット１４を詳細に示す要部拡大図である。なお、図２（ａ）は、バルブ３７の開口４２が閉塞された状態を示し、図２（ｂ）は、バルブ３７の開口４２が開放された状態を示す。

インクジェット記録装置１０は、記録用紙（被記録媒体の一例）にカラー画像或いはモノクロ画像を記録するものである。この画像の記録には、５色のインク、すなわち、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、及び、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）が使用される。図１に示されるように、インクジェット記録装置１０は、大別して、給紙装置１２、搬送装置１３、記録ユニット１４、インク供給装置１１を備える。インクカートリッジ５０は、このインク供給装置１１に装着される。インクジェット記録装置１０の底面には、給紙トレイ１６が設けられている。給紙トレイ１６に積載された記録用紙は、給紙装置１２によって搬送路１８へ供給される。

搬送路１８は、断面視で略横向きのＵ字形状に形成されている。搬送装置１３は、この搬送路１８に配設されている。搬送装置１３は、搬送ローラ対１３Ａと排紙ローラ対１３Ｂとを有する。搬送ローラ対１３Ａは、記録ユニット１４の搬送方向上流側（図１の紙面右側）に設けられている。排紙ローラ対１３Ｂは、記録ユニット１４の搬送方向下流側（図１の紙面左側）に設けられている。

搬送路１８に供給された記録用紙は、搬送ローラ対１３Ａによってプラテン１９へ向けて搬送される。プラテン１９の上方には記録ユニット１４が配設されている。この記録ユニット１４によって、プラテン１９上を通過する記録用紙に画像が記録される。記録用紙の先端が排紙ローラ対１３Ｂに到達すると、排紙ローラ対１３Ｂは、記録用紙の先端を狭持して該記録用紙の搬送を開始する。記録用紙の後端が搬送ローラ対１３Ａを通過するまでは、搬送ローラ対１３Ａ及び排紙ローラ対１３Ｂの双方によって記録用紙が搬送される。記録用紙の後端が搬送ローラ対１３Ａを通過した後は、排紙ローラ対１３Ｂのみによって記録用紙が搬送される。搬送路１８の最下流側には、排紙トレイ１７が設けられいる。画像が記録された記録用紙は、排紙ローラ対１３Ｂによって排紙トレイ１７に排出される。

記録ユニット１４は、その筐体を兼ねるキャリッジ３０と、サブタンク２１と、ヘッド制御基板２７と、記録ヘッド２６（インクジェット記録ヘッド）とを備える。キャリッジ３０は、図示しない支持レールなどにより図１の紙面に垂直な方向に往復動可能に支持されている。サブタンク２１には、記録ヘッド２６へ供給されたインクが貯留される。サブタンク２１は、インクジェット記録装置１０で使用される上記５色のインクに対応して設けられている。したがって、本実施形態では、キャリッジ３０に５つのサブタンク２１が設けられている。

記録ヘッド２６は、ノズル２８を備える。ヘッド制御基板２７へ入力された画像信号に基づいて、ノズル２８から記録用紙へ向けてインクが吐出される。なお、インクジェット記録装置１０には、当該装置を統括的に制御する主制御部（不図示）が設けられている。上記画像信号は、この主制御部から出力されてヘッド制御基板２７へ入力される。

図２に示されるように、キャリッジ３０の側面には、チューブ継手３３が設けられている。このチューブ継手３３には、インクチューブ３２が接続される。チューブ継手３３及びインクチューブ３２は、インクジェット記録装置１０で使用される５色のインクに対応して設けられている。したがって、本実施形態では、チューブ継手３３及びインクチューブ３２は、それぞれ５つ設けられている。キャリッジ３０の内部には、チューブ継手３３からサブタンク２１の底面へ延びる流路３４が形成されている。

キャリッジ３０には、バルブ３７が設けられている。開口４２は、このバルブ３７により開閉される。バルブ３７は、図２に示されるように、サブタンク２１内に連通するシリンダ３９と、コイルバネ４１と、ピストン４０とからなるピストン式のバルブである。コイルバネ４１は、シリンダ３９に収容されている。ピストン４０は、コイルバネ４１を収縮した状態でシリンダ３９内に収容されている。したがって、ピストン４０は、コイルバネ４１によって常に一方向（図２の紙面に対して下方向）へ付勢されている。ピストン４０には、外力が伝達されるロッド４３が設けられている。ロッド４３は、シリンダ３９に設けられた開口４２に挿通されて外部に延びている。なお、開口４２は、ロッド４３に外力が伝達されていない状態ではピストン４０によって閉塞されている（図２（ａ）参照）。

ロッド４３からピストン４０へ外力が伝達されると、ピストン４０は、コイルバネ４１の付勢力に抗してシリンダ３９内を移動する。具体的には、図２において、ロッド４３が下方から上方へ押圧されると、コイルバネ４１の付勢力に抗してピストン４０が押し上げられる。これにより、開口４２が開放される（図２（ｂ）参照）。これにより、サブタンク２１の内部と大気とが開口４２及びシリンダ３９を介して連通する。言い換えれば、サブタンク２１の内部が大気と連通する。なお、開口４２は、インクチューブ３２を通じてインクカートリッジ５０（図１参照）とサブタンク２１との間でインクが流出入されるときに開放される。一方、インクジェット記録装置１０が動作していない状態、いわゆる待機状態のときは、インクの蒸発を防止するために開口４２は閉塞される。

図１に示されるように、インク供給装置１１は、カートリッジ装着部２００と、インクカートリッジ５０と、インクチューブ３２と、サブタンク２１とを備えている。インクカートリッジは、カートリッジ装着部２００に装着される（図１６参照）。本実施形態では、インクカートリッジ５０は、カートリッジ装着部２００に対して着脱可能に構成されている。インクカートリッジ５０は、メインタンク７０（本発明のインクタンクに相当する）を備える。メインタンク７０及びサブタンク２１は、いずれもインクを貯留する容器である。メインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０とサブタンク２１とは、インクチューブ３２で接続されている。インクチューブ３２は、インクジェット記録装置１０で使用されるインクの色ごとに応じて１本ずつメインタンク７０及びサブタンク２１間に設けられている。インクチューブ３２を通じて、メインタンク７０とサブタンク２１との間をインクが双方向に流通するようになっている。インクチューブ３２は、合成樹脂からなり、可撓性を有する。したがって、キャリッジ３０が往復動しても、インクチューブ３２はキャリッジ３０に追従する。

本実施形態では、上述したように、インクジェット記録装置１０にインク供給装置１１が設けられているため、メインタンク７０とサブタンク２１との間でインクを双方向に流通させることができる。したがって、インク供給装置１１によってサブタンク２１からメインタンク７０へインクを流入させることで、サブタンク２１やインクチューブ３２に発生した気泡をメインタンク７０内でインクから分離させて除去することができる。また、メインタンク７０からサブタンク２１へインクを流入させることで、サブタンク２１内のインクがメインタンク７０に貯留されていたインクに入れ替えられる。これにより、メインタンク７０のインクとサブタンク２１のインクとが混合される。

以下に、インク供給装置１１を構成する各要素について詳細に説明する。まず、図３〜図９を参照して、インクカートリッジ５０の外観構成及び内部構成について説明する。図３は、インクカートリッジ５０の外観構成を示す斜視図であり、（ａ）はケース５２が組み立てられた状態を示し、（ｂ）はケース５２が分解された状態を示す。図４は、インクカートリッジ５０の斜視図である。図５は、インクカートリッジ５０の内部構成を示す斜視図である。図６は、図５の矢視VIから見た側面図であり、インクカートリッジ５０の内部構成が示されている。図７は、図５の切断線VII−VIIの断面図である。図８は、インクカートリッジ５０の分解断面図である。図９は、図８の切断線IX−IXの部分断面図である。なお、図８においては、ケース５２が省略されている。

図３および図４に示されるように、インクカートリッジ５０は、ケース５２を備える。このケース５２の内部に、インクカートリッジ５０を構成する各要素が収容されている。ケース５２は、幅方向（図中のＹ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、図中のＺ軸方向）に長く、奥行き方向（図中のＸ軸方向）が上記高さ方向よりもさらに長い略直方体形状に形成されている。したがって、インクカートリッジ５０の外観は略直方体形状を呈する。このような形状のインクカートリッジ５０であれば、カートリッジ装着部２００（図１７参照）におけるインクカートリッジ５０の平面的な配置スペースを省減することができる。特に、インクジェット記録装置１０が複数のインクカートリッジ５０を搭載する場合に、上記形状は好適である。もちろん、インクカートリッジ５０は上記形状に限定されない。なお、図中のＸ軸方向は、カートリッジ装着部２００に対するインクカートリッジ５０の装着方向と一致する。また、図中のＸ軸とＹ軸とで形成される平面（以下「Ｘ−Ｙ平面」と称する。）が水平面である。このインクカートリッジ５０は、図３（ａ）に示される姿勢、すなわち、上記Ｘ−Ｙ平面に起立した姿勢で、カートリッジ装着部２００に装着される。

図３（ｂ）に示されるように、ケース５２は、第１ケース部材５３と第２ケース部材５４とを有する。ケース５２は、インクカートリッジ５０の長手方向（図中のＸ軸方向及びＺ軸方向）に沿って第１ケース部材５３と第２ケース部材５４との２つに分離可能である。第１ケース部材５３と第２ケース部材５４は略同形状に形成されている。第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４は、いずれも、合成樹脂で構成され、例えば射出成形によって得られる。

ケース５２には、３つの開口５６，５７，５８が設けられている（図４参照）。開口５６は、ケース５２の上面５９から背面６０（インクカートリッジ５０の装着方向前方側の面）に渡って設けられている。この開口５６は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された切り欠き６１によって形成される。開口５６に、後述のラックギヤ１８５（図６参照）が挿通される。開口５７は、上記背面６０の下部に設けられている（図４参照）。この開口５７は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された半円状の切り欠き（不図示）によって形成される。開口５７に、後述のインク供給バルブ１３０がケース５２の内側から嵌め入れられて、外部に露出される。また、開口５８は、上記背面６０において、開口５６と開口５７との中間付近に設けられている（図４参照）。この開口５８は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された矩形状の切り欠き６２（図４参照）によって形成される。開口５８から、後述の検出部７５（図４及び図６参照）が外部に露出される。

図５〜図７に示されるように、ケース５２の内部には、メインタンク７０と、ポンプ１７０と、大気連通バルブ１１０と、インク供給バルブ１３０とが配設されている。本実施形態では、メインタンク７０、ポンプ１７０、大気連通バルブ１１０、インク供給バルブ１３０は、いずれも合成樹脂で構成されている。

メインタンク７０は、その略全体がケース５２に覆われている。したがって、メインタンク７０は、ケース５２に対応して、幅方向（Ｙ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に長く、奥行き方向（装着方向、Ｘ軸方向）に長い形状を呈する。このメインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０は、半透明のフレーム７１と、フレーム７１の両側面に溶着される透明のフィルム８１（図９参照）とを備える。フレーム７１によって、インクが貯留されるインク室７３が区画される。なお、フィルム８１は、本来、図６の側面図に現れるが、同図ではフィルム８１を省略している。

メインタンク７０は、図５〜図７に示されるように、インク注入部７２（本発明の第２ポートに相当する）を有する。インク注入部７２は、フレーム７１と一体に構成されている。インク注入部７２は、図５に示されるように、略円筒形状に形成されている。メインタンク７０の前面８０に注入口８２が設けられている。インク注入部７２は、注入口８２から図中のＸ軸方向へ延設されている。このインク注入部７２内には、注入口８２を通してプルチゴムなどの弾性部材が圧入されている。このため、インク注入部７２内は、針が抜き挿しされても針の進入経路が閉塞されるように構成されている。注入口８２からインク注入針が挿し込まれ、インク注入部７２を経てメインタンク７０のインク室７３に所定量のインクが注入される。本実施形態では、インク室７３の容積の概ね８割程度のインクが注入される。これにより、メインタンク７０の上層部に空気層８３（図１０参照）が形成される。

図１０に、インク室７３に所定量のインクが注入された状態を示す。なお、インク注入部７２は、上記弾性部材が圧入されているのでインク注入針が引き抜かれると閉塞される。そのため、インク注入後は、インク室７３は実質的に密封される。したがって、インクタンク７０には、気密状態の空気層８３を形成した状態でインクが貯留される。これにより、注入口８２からインクや空気が外部へ漏れ出すことはない。

図７及び図８に示されるように、メインタンク７０の前面８０の上部に、円形の開口８４が設けられている。開口８４に連続してメインタンク７０の内部に円筒状のバルブ収容室８５が形成されている。バルブ収容室８５に大気連通バルブ１１０が収容される（図７参照）。バルブ収容室８５は、開口８４から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。バルブ収容室８５の奥面には、インク室７３に通じる孔１００が形成されている。具体的には、孔１００は、インク室７３の上層部に通じている。すなわち、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３の上層部に連通している。より詳細には、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３の上層部に形成される空気層８３（図１０参照）に連通している。孔１００に、後述の大気連通バルブ１１０のロッド１１７（図１１参照）が挿通される。孔１００は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１００にロッド１１７が挿通されても孔１００は塞がらない。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態で、バルブ収容室８５とインク室７３との間における空気の流通は阻害されない。また、ロッド１１７は、図１１に示されるように、長手方向に直交する方向の断面が略十字形状に形成されている。このため、ロッド１１７のＶ字形状の谷部１１７Ｂ（図１１参照）に空気の流路が形成される。したがって、孔１００（図１０参照）にロッド１１７が挿通された状態であっても、空気は谷部１１７Ｂを通って円滑に流通する。また、バルブ収容室８５の内周面には、メインタンク７０の外部に通じる孔１０１（本発明の第３ポートに相当する）が形成されている。この孔１０１は、上記空気層８３を大気に開放するものである。孔１０１と孔１００との間に形成される空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。

図７〜図９に示されるように、メインタンク７０の背面７９（メインタンク７０における装着方向の前方側の面）の下部には、円形の開口８７（本発明の第１ポートに相当する）が設けられている。この開口８７は、メインタンク７０に貯留されたインクを流出するものである。また、後に詳述されるが、開口８７は、空気層８３の圧力を減圧する本発明の第２ポートとしても機能する。開口８７に連続して円筒状のバルブ収容室８８が形成されている。このバルブ収容室８８にインク供給バルブ１３０が収容される（図７及び８参照）。バルブ収容室８８は、開口８７から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。バルブ収容室８８の奥面には孔８９が形成されている。バルブ収容室８８は、この孔８９を介してインク室７３に連通されている。

図７〜図９に示されるように、メインタンク７０は、バルブ収容室８８からインク室７３へ延設された２系統の流路９１，９２を有する。流路９１は、インク室７３の下層部から孔８９を経て図中のＸ軸方向へ延びバルブ収容室８８に至る。流路９２は、バルブ収容室８８から図中のＺ軸方向へ延び、後述のバッファ室９０を経てインク室７３の上層部に至る。したがって、流路９２の終端の開口９４は、インク室７３の上層部、言い換えれば、インク室７３の上層部に形成される空気層８３（図１０参照）に開放されている。流路９２の上方側は、図７及び図８に示されるように、インク室７３の上層部に達した後に垂直に折り曲げられている。なお、流路９１，９２は、いずれも、フレーム７１に設けられたリブなどによって形成されている。

流路９２には、バッファ室９０が設けられている。バッファ室９０は、バルブ収容室８８の直上に配置されている。このバッファ室９０は、図９に示されるように、メインタンク７０の幅方向、すなわち、図中のＹ軸方向に延びる円筒形状を呈する。バッファ室９０には、図９中のＹ軸方向の中間付近に逆止弁９３が設けられている。逆止弁９３は、流路９２とバッファ室９０とを繋ぐ孔６９を開閉するものである。この逆止弁９３は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が負圧となったときに孔６９を開放する。逆止弁９３は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が正圧となったときに孔６９を閉塞する。

図７及び図８に示されるように、流路９１には孔８９を開閉する逆止弁９５が設けられている。この逆止弁９５は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が正圧となったときに孔８９を開放する。逆止弁９５は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が負圧となったときに孔８９を閉塞する。したがって、外部から開口８７を介してバルブ収容室８８にインクが流入すると、バルブ収容室８８がインク室７３よりも正圧となるため、孔６９は逆止弁９３により開放され、孔８９は逆止弁９５により閉塞される。一方、インク室７３に空気が送り込まれるなどして空気層８３が加圧されると、インク室７３がバルブ収容室８８よりも正圧となる。このとき、孔６９は逆止弁９３により閉塞され、孔８９は逆止弁９５により開放される。

このような逆止弁９３，９５が設けられているため、インクが以下のように流れる。すなわち、サブタンク２１内のインクがインクチューブ３２を介してバルブ収容室８８に流入した場合、そのインクは、バルブ収容室８８からバッファ室９０を経て流路９２の上方へ流れる。また、後述されるポンプ１７０によりインク室７３に空気が送り込まれた場合、インク室７３に貯留されたインクは、インク室７３から孔８９を通じてバルブ収容室８８へ流れる。このインクがインクチューブ３２を介してサブタンク２１へ供給される。このように、流路９１に逆止弁９５が設けられ、流路９２に逆止弁９３が設けられているため、メインタンク７０内では、図８の破線の矢印８６に示されるように、インクを一方向に流通させる循環流路が形成される。

図８に示されるように、メインタンク７０の上面７８にはポンプ１７０を取り付けるためのスペース９６が確保されている。このスペース９６の周辺に、ポンプ１７０を上記スペース９６に固定するための取付座９８，９９が設けられている。具体的には、取付座９８は、メインタンク７０の前面８０側であって、バルブ収容室８５の奥部の壁面を構成するフレーム７１に設けられている。また、取付座９９は、メインタンク７０の背面７９側であって、上面７８に立設されている。これらの取付座９８，９９は、フレーム７１と一体に構成されている。

取付座９９は、ポンプ１７０を構成するシリンダ１７１（本発明のシリンダに相当する）の外径よりもやや大きいサイズの孔１０２を有する。孔１０２は、図中のＸ軸方向に貫通している。この孔１０２にシリンダ１７１が挿嵌されることで、シリンダ１７１の後端が取付座９９に固定される。また、シリンダ１７１の先端は、取付座９８に固定される。これにより、ポンプ１７０は、メインタンク７０と一体となって緩みなく確実に取り付けられる。なお、取付座９８には、インク室７３に通じる孔１０３が設けられており、この孔１０３を通じてシリンダ１７１の内部とインク室７３とが連通する。

図６〜図８に示されるように、メインタンク７０は検出部７５を備える。この検出部７５は、インク室７３に貯留されているインクの残量を検出するためのものである。検出部７５は、メインタンク７０の背面７９の中段付近からＸ軸方向外側へ突出している。検出部７５は、フレーム７１と一体に構成されている。したがって、検出部７５は、フレーム７１と同じ材質、すなわち半透明の合成樹脂で構成される。検出部７５は、後述するように、光センサ２０３（図１９参照）によって光が透過される。本実施形態では、検出部７５を半透明の材質で構成することとしたが、光透過性（透明性）を有するものであれば、如何なる材質で構成されていてもよい。したがって、光の透過性を向上させるために、検出部７５を完全に透明にしてもかまわない。

図７〜図９に示されるように、検出部７５は高さ方向（Ｚ軸方向）へ延びる側面視でコの字形状の空洞部７６（図９参照）を有する。この空洞部７６は、インク室７３に連続している。空洞部７６に、後述のセンサアーム１５０の遮蔽部１５７（図７参照）が進入或いは退出する。空洞部７６に進入した遮蔽部１５７は、検出部７５の内側の底面（下面）を構成する支持壁７４に当接して、それ以上の進入が阻止される。一方、空洞部７６から退出した遮蔽部１５７は、図７に示されるように、空洞部７６から少し退出した所定の位置で静止する。

図７及び図８に示されるように、メインタンク７０は支持部９７を備える。支持部９７は、後述のセンサアーム１５０を揺動可能に支持する。支持部９７は、フレーム７１と一体に設けられている。支持部９７は、センサアーム１５０の連結軸１５８（図８参照）を把持するようにして軸支する。

以下、適宜図面を参照して、メインタンク７０に取り付けられるセンサアーム１５０、大気連通バルブ１１０、ポンプ１７０、インク供給バルブ１３０について詳細に説明する。

まず、図８を参照して、センサアーム１５０の構成について説明する。このセンサアーム１５０は、インク室７３に貯留されたインクの残量を検出するための部材である。センサアーム１５０は、合成樹脂から構成されており、射出成形により得られる。図８に示されるように、センサアーム１５０は、バランス部１５２と、連結部１５３と、アーム部１５４とを有する。

連結部１５３には、連結軸１５８が形成されている。この連結軸１５８が、フレーム７１に設けられた支持部９７（図８参照）に軸支される。これにより、センサアーム１５０は、支持部９７で揺動可能に支持される。

バランス部１５２は、連結部１５３から連結軸１５８に直交する方向へストレートに延設されている。バランス部１５２は、その平均比重が、インクの比重よりも軽くなるよう成形されている。具体的には、バランス部１５２の内部が空洞化されている。したがって、インク中において、バランス部１５２は浮力体の役割を担う。なお、バランス部１５２をアーム部１５４及びインクよりも小さい比重の材質で構成してもかまわない。

図８に示されるように、アーム部１５４は、第１アーム１５５と、第２アーム１５６と、遮蔽部１５７とを有する。第１アーム１５５は、連結部１５３からバランス部１５２に対して略垂直をなす方向（図８の紙面の上方向）に延びている。第１アーム１５５の先端から連続して第２アーム１５６が形成されている。この第２アーム１５６は、第１アーム１５５の先端を起点として、バランス部１５２から遠ざかる方向へ延びている。第２アーム１５６の先端、すなわち、センサアーム１５０の先端に遮蔽部１５７が形成されている。

本実施形態では、アーム部１５４は、バランス部１５２よりも重量が小さい。したがって、空気中においては、バランス部１５２はアーム部１５４よりも重い。そのため、インク室７３にインクが入っていない状態では、センサアーム１５０は、バランス部１５２の重力方向に引っ張られる。これにより、センサアーム１５０は、連結軸１５８を中心にして左回り（図７の矢印１６２で示す方向）に回動する。このとき、遮蔽部１５７は検出部７５の空洞部７６から退出する。なお、バランス部１５２の下端がメインタンク７０の底面に当接すると、センサアーム１５０の回動が停止する。このとき、遮蔽部１５７は、図７に示されるように、検出部７５から退出した所定の位置で静止する。

一方、図１０に示されるように、インク室７３に上記所定量のインクが注入された状態では、バランス部１５２はインクに浸かる。このとき、バランス部１５２に、アーム部１５４よりも大きい浮力が発生する。この浮力によって、バランス部１５２とアーム部１５４との重量の均衡が逆転する。すなわち、インク中では、バランス部１５２の重力方向に働く力はアーム部１５４の重量方向に働く力よりも小さい。したがって、センサアーム１５０は、アーム部１５４の重力方向へ引っ張られる。これにより、センサアーム１５０は、連結軸１５８を中心にして右回り（図１０の矢印１６３で示す方向）に回動する。このとき、遮蔽部１５７は検出部７５の空洞部７６に進入する。なお、遮蔽部１５７の下端が支持壁７４に当接すると、センサアーム１５０の回動が停止して、その姿勢を維持する。

次に、図１１および図１２を参照して、大気連通バルブ１１０の詳細な構成について説明する。図１１は、大気連通バルブ１１０の構成部品を示す分解斜視図である。図１２は、大気連通バルブ１１０の断面構造を示す部分拡大図であり、（ａ）はピストン１１６が位置Ｐ１で静止した状態を示し、（ｂ）はピストン１１６が位置Ｐ２で静止した状態を示す。

大気連通バルブ１１０は、孔１０１（図７参照）を開閉して、メインタンク７０のインク室７３に形成された空気層８３（図１０参照）を大気に開放するバルブである。大気連通バルブ１１０は、図１１及び図１２に示されるように、キャップ１１１と、コイルバネ１１２と、ピストンバルブ１１３と、バルブ座１１４とを備える。大気連通バルブ１１０は、これら各要素（キャップ１１１、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、バルブ座１１４）がその順序で順次連結されて構成されている。上記各要素のうち、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、及びバルブ座１１４がバルブ収容室８５（図８参照）に収容され、キャップ１１１は、開口８４（図８参照）の周縁に装着される。

コイルバネ１１２は、バルブ収容室８５に収容されたピストンバルブ１１３をバルブ収容室８５の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へ弾性的に付勢するものである。コイルバネ１１２は、樹脂或いは金属からなる。コイルバネ１１２は、収縮された状態でバルブ収容室８５に収容される。したがって、バルブ収容室８５内において、コイルバネ１１２は、常に伸長する方向の付勢力を発生している。なお、本実施形態ではコイルバネ１１２を用いたが、コイル状のバネに限られず、コイルバネ１１２に代えて、例えば、板バネを用いてもよい。また、バルブ収容室８５を上記奥行き方向へ弾性的に付勢する部材であれば如何なる材質、形状、構成のものであってもコイルバネ１１２と置き換えることができる。もちろん、インク供給バルブ１３０に適用される後述のバネユニット１３４（図１４参照）を用いてもよい。

キャップ１１１は、奥面を形成する奥壁１１９と、奥壁１１９の周縁から立設されて側面を形成する筒状の側壁１１８とを有する。奥壁１１９は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。側壁１１８には、複数（本実施形態では２つ）の長孔１２０が形成されている。開口８４（図８参照）の周縁に図示しない突起片が設けられており、この突起片が上記長孔１２０に挿嵌される。これにより、開口８４の周縁に対してキャップ１１１が固定される。

ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６と、該ピストン１１６に一体に形成されたロッド１１７とを備える。このピストン１１６は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。ピストン１１６は、コイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向に弾性的に付勢される。ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５の内周面に摺動可能に設けられている。ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間には、オーリング１２１が設けられている。具体的には、ピストン１１６の外周面に形成された溝１２２にオーリング１２１が嵌め入れられている。これにより、ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でバルブ収容室８５内を摺動する。なお、上記オーリング１２１に代えて、ゴムなどの弾性体を上記溝１２２に嵌め入れてもよい。

バルブ座１１４は、コイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向へ付勢されたピストン１１６を受け止めるものである。バルブ座１１４は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥底に配置される。バルブ座１１４は、バルブ収容室８５の内径に対応して円環状に形成されている。バルブ座１１４の中心には、円形の孔１１５が形成されている。孔１１５に、ピストンバルブ１１３のロッド１１７が挿通される。バルブ座１１４は、ゴムなどの弾性部材で構成されている。したがって、ピストン１１６がコイルバネ１１２によって弾性的に付勢されることにより、バルブ座１１４とピストン１１６とが隙間なく密着する。

図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外力が加えられていない状態では、ピストンバルブ１１３は、コイルバネ１１２によって付勢されることにより、ピストン１１６がバルブ座１１４に当接した位置Ｐ１で静止する。これにより、ピストン１１６とバルブ座１１４とが密着され、さらに、バルブ座１１４とバルブ収容室８５の奥面とが密着される。その結果、メインタンク７０のインク室７３から孔１１５及び孔１００を介してバルブ収容室８５へ通じる流路が閉塞される。

図１２（ｂ）に示されるように、ロッド１１７に対して矢印１２３の方向に外力が加えられると、コイルバネ１１２の付勢力に抗してピストンバルブ１１３が矢印１２３の方向へ後退し、ピストン１１６がバルブ座１１４から離反する。このとき、ピストンバルブ１１３は、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２まで後退する。これにより、孔１０１が開放される。その結果、インク室７３から、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気へ通じる流路（図１２の矢印１２４を参照）が開放される。言い換えれば、インク室７３は、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気と連通する。上記空気層８３は、このようにして孔１０１から大気に開放される。なお、ロッド１１７に加えられる外力は、後述のポンプ１７０において、プランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれた際に、ピストン１８１（本発明のピストンに相当する）によって入力される。後に詳述されるが、インク室７３に貯留されたインクは、プランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部へ向けて押し込まれることにより記録ヘッド２６のサブタンク２１へ供給される。すなわち、この構成では、メインタンク７０から記録ヘッド２６へインクが供給される際に孔１０１からメインタンク７０内へ空気が流入する。このため、メインタンク７０から記録ヘッド２６へのインクの供給が円滑に行われる。

次に、図１３を参照して、ポンプ１７０の詳細な構成について説明する。図１３は、ポンプ１７０の断面構造を示す部分拡大図である。

ポンプ１７０は、インク室７３に空気を供給し、或いはインク室７３からインクを吸引するものである。ポンプ１７０は、インク室７３の空気層８３（図１０参照）への空気の供給とインク室７３の空気層８３からの空気の吸引とを交互に行うことにより、インク室７３の上層部に形成された空気層８３（図１０参照）の体積を増減させる。すなわち、ポンプ１７０により空気層８３に空気が送給されると、空気層８３内の空気圧が上昇してインクが低圧方向へ流出する。その結果、空気層８３の体積が増す。一方、ポンプ１７０により空気層８３から空気が吸引されると、空気層８３内の空気圧が低下して、インクが低圧方向へ流出する。その結果、空気層８３の体積が減少する。

ポンプ１７０は、図１３に示されるように、メインタンク７０の上面７８に設けられている。ポンプ１７０は、大別して、シリンダ１７１とプランジャ１７２とを備えて構成されている。要するに、ポンプ１７０は、シリンダ１７１とプランジャ１７２とを有するピストンポンプ（またはプランジャポンプ）である。シリンダ１７１及びプランジャ１７２は、合成樹脂を射出成形することにより得られる。

シリンダ１７１は、上述のようにメインタンク７０の上面７８に固定されている。シリンダ１７１は、その中心軸が、メインタンク７０の奥行き方向（図中のＸ軸方向）に沿うように上面７８に配置されている。シリンダ１７１にプランジャ１７２が挿入される方向（挿入方向）を基準にして、当該シリンダ１７１は、上記挿入方向の奥側の端部に壁面１７９を有する。この壁面１７９により孔１７３が形成されている。シリンダ１７１内の空気は、孔１７３を通じてインク室７３へ流出入する。上記挿入方向を基準にして、シリンダ１７１の手前側の端部には開口１７４が形成されている。この開口１７４は、シリンダ１７１の内径と同じサイズを有する。開口１７４からシリンダ１７１内にプランジャ１７２が挿入される。孔１７３及び開口１７４は、シリンダ１７１の両端部それぞれに、同軸上に配置されている。以下、シリンダ１７１の両端部のうち、孔１７３が設けられた側の端部を先端１７５と称し、開口１７４が設けられた側の端部を後端１７６と称する。

シリンダ１７１の先端１７５には、円環状の取付具１７７が設けられている。この取付具１７７は、一部が先端１７５に埋設されており、残りの部分が露出されている。したがって、図１３に示されるように、取付具１７７は、断面視で先端１７５からシリンダ１７１の軸方向に突出している。取付座９８には図示しない取付溝が形成されており、該取付溝に取付具１７７が嵌め入れられる。これにより、シリンダ１７１の先端１７５が取付座９８に固定される。また、取付具１７７には、ゴム質のコーティングが施されている。そのため、取付具１７７と取付座９８とが隙間なく密着される。したがって、シリンダ１７１の内部からインク室７３に至る経路に空気漏れが生じることはない。なお、上述したように、取付座９８は、メインタンク７０の前面８０側であって、バルブ収容室８５の奥部の壁面を構成するフレーム７１に設けられている。そのため、シリンダ１７１は、先端１７５を上記前面８０側にして上面７８に固定される。

シリンダ１７１の後端１７６には、シリンダ１７１の径方向に突出する座１７８が設けられている。シリンダ１７１の先端１７５が取付座９９の孔１０２に挿入され、その後にシリンダ１７１の後端１７６が取付座９９に到達すると、座１７８が孔１０２の周縁に当接する。これにより、シリンダ１７１の更なる挿入が制止される。上述したように、取付座９９は、メインタンク７０の背面７９側に設けられている。したがって、シリンダ１７１は、後端１７６を上記背面７９側にして上面７８に固定される。

プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明の可動壁の一例）と、ロッド１８２（本発明のロッドに相当する）とを有する。ピストン１８１は、シリンダ１７１内を往復動するものである。ロッド１８２は、インクカートリッジ５０の外側（図１３の紙面の右方向）へ突出するようにピストン１８１に設けられている。ロッド１８２は、その軸方向の長さがシリンダ１７１の軸方向の長さよりも長くなるように設定されている。本実施形態においては、ピストン１８１及びロッド１８２は、一体に形成されている。ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面に対して摺動可能に設けられている。ピストン１８１の外周面とシリンダ１７１の内周面との間には、オーリング１８３が設けられている。具体的には、ピストン１８１の外周面に形成された溝１８４に円環状のゴム部材からなるオーリング１８３が嵌め入れられている。これにより、ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でシリンダ１７１内を摺動する。

ロッド１８２には、ラックギヤ１８５が形成されている。ラックギヤ１８５は、ロッド１８２の上側に形成されている。ラックギヤ１８５に、後述の駆動伝達機構２２０（図１７参照）のピニオンギヤ２２１が噛み合わされる。これにより、シリンダ１７１の軸方向（図１３の紙面の左右方向）へピストン１８１を摺動させる駆動力がロッド１８２を介してピストン１８１に伝達される。上記駆動力を受けて、図１３の紙面左方向にピストン１８１が摺動する。このとき、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出する。また、上記駆動力を受けて、図１３の紙面右方向にピストン１８１が摺動する。このとき、インク室７３内の空気が孔１０３及び孔１７３を通じてシリンダ１７１内に流入する。

ポンプ１７０は、インク供給バルブ１３０から導出されてサブタンク２１へ接続されたインクチューブ３２（図１及び図２参照）の容積に、サブタンク２１（図１及び図２参照）の容積を加算した容積（以下「合算容積」と称する。）以上の容量を有する。一般に、上述の如く構成されたポンプ１７０は、シリンダ１７１の容積とピストン１８１のストロークとによってその容量（所謂、ポンプ容量）が決定される。したがって、シリンダ１７１は、少なくとも上記合算容積を満足する断面積及び全長を有する必要がある。本実施形態では、上記合算容積と同等の容量を有するポンプ１７０が採用されている。

本実施形態では、後述の駆動伝達機構２２０（図１７参照）によってピストン１８１が一定のストロークで摺動する。したがって、ポンプ１７０は、インク室７３に対して、常に、一定量の空気を供給し、或いは一定量の空気を吸引する。このように、本実施形態においては、本発明における可動壁がピストン１８１で構成されているので、可動壁が移動する機構を簡単に構成することができる。

次に、図１４および図１５を参照して、インク供給バルブ１３０の詳細な構成について説明する。図１４は、インク供給バルブ１３０の構成部品を示す分解斜視図である。図１５は、インク供給バルブ１３０の断面構造を示す部分拡大図である。

インク供給バルブ１３０は、インク室７３に貯留されたインクを外部へ流出入させるためのバルブである。このインク供給バルブ１３０は、バルブ収容室８８に収容されて、メインタンク７０にインクチューブ３２（図１及び図２参照）を接続するための接続口の役割を担う。インク供給バルブ１３０は、図１４および図１５に示されるように、キャップ１３１と、ジョイント１３２と、ピストンバルブ１３３と、バネユニット１３４とを備える。インク供給バルブ１３０は、これら各要素（キャップ１３１、ジョイント１３２、ピストンバルブ１３３、バネユニット１３４）がその順序で連結されて構成されている。上記各要素のうち、ピストンバルブ１３３及びバネユニット１３４がバルブ収容室８８に収容される。また、ジョイント１３２は、開口８７（図８参照）を栓するように開口８７に嵌め入れられる。また、キャップ１３１は、ジョイント１３２を介して開口８７の周縁に装着される。

ジョイント１３２は、メインタンク７０の外部からバルブ収容室８８にインク抽出管１４９（図１５参照）を挿通するものである。なお、インク抽出管１４９は、インクチューブ３２（図１参照）の先端に設けられた針状の管である。ジョイント１３２は、合成樹脂で構成されている。ジョイント１３２は、バルブ収容室８８の内径及び開口８７（図８参照）の形状に合わせて、円環状に形成されている。詳細には、ジョイント１３２は、バルブ収容室８８の内周面に嵌め入れられる第１円柱部１３５と、開口８７の周縁に当接される第２円柱部１３６とを有する。また、ジョイント１３２には、第１円柱部１３５及び第２円柱部１３６の中心を貫通する孔１３７が形成されている。孔１３７にインク抽出管１４９が挿通される。孔１３７は、インク抽出管１４９の外径よりもやや小さく形成されている。したがって、孔１３７にインク抽出管１４９が挿通されると、インク抽出管１４９の外周面が孔１３２の内面を押圧して密着する。これにより、インク抽出管１４９は、バルブ収容室８８と外部との密封状態を維持したまま、バルブ収容室８８へ挿通される。

キャップ１３１は、開口８７（図８参照）を覆うとともにインク抽出管１４９（図１５参照）をバルブ収容室８８へ導くものである。キャップ１３１は、奥面を構成する円盤状の奥壁１２９と、奥壁１２９に形成された孔１３８と、キャップ１３１の側面を形成する筒状の側壁１３９とを有する。側壁１３９には複数の長孔１４０（本実施形態では２つ）が形成されている。開口８７の周縁に図示しない突起片が設けられており、この突起片が上記長孔１４０に挿嵌される。これにより、開口８７の周縁に対してキャップ１３１が固定される。

バネユニット１３４は、バルブ収容室８８に収容されたピストンバルブ１３３をバルブ収容室８８の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へ弾性的に付勢するものである。バネユニット１３４は、弾性を有する樹脂で構成された第１バネ１４４及び第２バネ１４５と、バルブ収容室８８の奥行き方向に摺動可能なスライダ１４６とを有する。第１バネ１４４及び第２バネ１４５は、お椀形状あるいは中空円錐形状に形成されており、荷重が付加されたときにその側面が撓む。第１バネ１４４及び第２バネ１４５には、図１４及び図１５に示されるように孔１４４Ａ，１４５Ａが形成されており、お椀形状の内部を通って孔１４４Ａ，１４５Ａを抜ける経路（図１５の太線矢印１６４参照）をインクが流通する。スライダ１４６には、第１バネ１４４及び第２バネ１４５を収容する図示しない収容室が設けられており、該収容室に第１バネ１４４及び第２バネ１４５が収容される。

バネユニット１３４は、収縮された状態でバルブ収容室８８に収容される。したがって、バルブ収容室８８内において、バネユニット１３４は、常に伸長する方向の付勢力を発生する。スライダ１４６には、ピストンバルブ１３３とバネユニット１３４とを連結するためのリブ１４７が設けられている。このリブ１４７にピストンバルブ１３３の爪１４３が掛け止められる。なお、本実施形態ではバネユニット１３４を用いたが、バルブ収容室８８を上記奥行き方向へ弾性的に付勢する部材であれば如何なる材質、形状、構成のものであってもバネユニット１３４に置き換えることができる。もちろん、バネユニット１３４に代えて、大気連通バルブ１１０に適用されるコイルバネ１１２（図１１参照）を用いてもよい。

ピストンバルブ１３３は、円盤状の奥壁１４１と、奥壁１４１の周縁から立設された筒状の側壁１４２とを有する。奥壁１４１には、複数の開口１４１Ａ（本実施形態では４つ）が周方向に設けられている。奥壁１４１は、バネユニット１３４の付勢力を受ける座を兼ねる。側壁１４２には、複数の爪１４３（本実施形態では２つ）が設けられている。この爪１４３がバネユニット１３４のリブ１４７に掛け止められることで、ピストンバルブ１３３とバネユニット１３４とが連結される。ピストンバルブ１３３は、バルブ収容室８８の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へスライド可能に設けられている。このピストンバルブ１３３は、側壁１４２とバルブ収容室８５の内面との間に所定寸法の間隙１４８を形成しつつスライドする。隙間１４８は、インクの流通が可能な寸法に設定されている。

上述の如く構成されたインク供給バルブ１３０において、図１５に示されるように、インク抽出管１４９が孔１３８及び孔１３７を経てバルブ収容室８８内に挿入されると、インク抽出管１４９の先端がピストンバルブ１３３の奥壁１４１をバネユニット１３４の付勢力に抗して押圧する。このとき、ピストンバルブ１３３が押し下げられる。これにより、奥壁１４１がジョイント１３２から離反する。インク抽出管１４９の先端部の側面には、インクが流出入される流出入口１４９Ａ（図１５参照）が設けられている。したがって、奥壁１４１がジョイント１３２から離反すると、流出入口１４９Ａを通じてバルブ収容室８８とインク抽出管１４９とが連通する。

インク供給バルブ１３０内では、次の経路に沿ってインクが流れる。インク室７３からサブタンク２１へインクを供給する場合は、インク室７３から逆止弁９５を通ってバルブ収容室８８へインクが流入すると、インクは、バネユニット１３４の内部とその外周の間隙１４８を通り抜けて、開口１４１Ａから流入する（図１５の太線矢印１６４参照）。一方、サブタンク２１からインク室７３にインクを吸引する場合は、流出入口１４９Ａを通じてバルブ収容室８８に吸引されたインクはバッファ室９０へ流入し、逆止弁９３を経て流路９２から空気層８３へ流出する（図１５の太線矢印１６５参照）。

なお、このインク供給バルブ１３０には、インク抽出管１４９と同じように吸引管が連結される。この吸引管は、図には示されていないが、メインタンク７０内の空気を外部へ吸引するためのものであり、減圧装置に接続されている。すなわち、インク供給バルブ１３０に吸引管が連結された状態で減圧装置が駆動すると、インク供給バルブ１３０が設けられた開口８７からメインタンク７０内の空気が吸引される。吸引管が引き抜かれると、インク供給バルブ１３０が動作して開口８７が閉塞される。これにより、メインタンク７０内の減圧状態が維持される。

次に、図１６〜図１９を参照して、カートリッジ装着部２００の構成について詳細に説明する。図１６及び図１７は、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図である。図１６は、カートリッジ装着部２００からインクカートリッジ５０が取り外された状態を示し、図１７は、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された状態を示す。図１８は、図１７の矢視XVIIIから見たカートリッジ装着部２００の側面図である。図１９は、図１７の切断線XIX−XIXの断面図である。なお、図１７〜図１９においては、ピニオンギヤ２２１、第１伝達ギヤ２２５、第２伝達ギヤ２２６に形成された歯が省略されている。

カートリッジ装着部２００は、５色のインク、すなわち、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、及び、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）の各色に対応する５つのインクカートリッジ５０を保持する。このカートリッジ装着部２００は、インクジェット記録装置１０の内部に収容されている。

カートリッジ装着部２００は、図１６に示されるように、カートリッジケース２０１を備える。カートリッジケース２０１の前面に開口２０２が設けられている。この開口２０２からインクカートリッジ５０が挿入される。カートリッジケース２０１に挿入されたインクカートリッジ５０が、その挿入方向（図中のＸ軸方向）へ押圧されると、カートリッジケース２０１の奥部に配置されたインク抽出管１４９（図１５参照）がインク供給バルブ１３０に挿入される。これにより、カートリッジケース２０１に対するインクカートリッジ５０の装着が完了する。なお、カートリッジケース２０１は、インクカートリッジ５０が挿抜可能に構成されている。

図１９に示されるように、カートリッジケース２０１の奥部には、光センサ２０３が設けられている。この光センサ２０３は、対向配置された発光素子と受光素子とを有し、発光素子から受光素子へ出射された光の輝度に基づいて所定のセンサ信号（例えば、輝度に応じた電気信号）を出力するものである。光センサ２０３の代表例が、透過型のフォトインタラプタである。光センサ２０３は、インクカートリッジ５０に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、光センサ２０３は５つ設けられている。光センサ２０３の発光素子と受光素子との間（以下「出射部」と称する。）に、検出部７５が進入するように、光センサ２０３が配置されている。センサアーム１５０の遮蔽部１５７が検出部７５に進入した状態では、上記出射部は遮蔽部１５７で遮蔽される。このとき、インクジェット記録装置１０では、「インク残量あり」と判断される。一方、遮蔽部１５７が検出部７５から退出した状態では、上記出射部は遮蔽されない。このとき、インクジェット記録装置１０では、「インク残量なし」と判断される。

カートリッジ装着部２００の背面側には、駆動伝達機構２２０が設けられている。駆動伝達機構２２０は、５つのピニオンギヤ２２１と、軸２２２と、リンクロッド２２３と、軸２２４と、第１伝達ギヤ２２５と、第２伝達ギヤ２２６とを備える。

ピニオンギヤ２２１は、インクカートリッジ５０がカートリッジケース２０１に装着された状態で、ラックギヤ１８５と噛み合わされる。本実施形態では、インクカートリッジ５０の５つのプランジャ１７２に対応して５つのピニオンギヤ２２１が配設されている。ピニオンギヤ２２１は、図１６及び図１７に示されるように、略半円形状に形成されている。ピニオンギヤ２２１の円弧部２２８にラックギヤ１８５と噛み合う歯が形成されている。

５つのピニオンギヤ２２１は、いずれも軸２２２に固定されている。したがって、軸２２２が回転すると、全てのピニオンギヤ２２１がその回転方向と同方向に同じ回転速度で回転する。軸２２２の一端には、リンクロッド２２３が連結されている。このリンクロッド２２３によって、所定の駆動力が軸２２２に伝達される。リンクロッド２２３は、軸２２４にも連結されている。要するに、リンクロッド２２３の一方端が軸２２２に連結され、他方端が軸２２４に連結されている。軸２２４には、第１伝達ギヤ２２５が固定されている。そして、この第１伝達ギヤ２２５に第２伝達ギヤ２２６が噛み合わされる。

第２伝達ギヤ２２６は、モータなどの駆動源に連結されている。上記駆動源は、インクジェット記録装置１０を構成する給紙装置１２や搬送装置１３などの駆動系にも連結されている。上記駆動源は、インクジェット記録装置１０を統括的に制御する主制御部（不図示）によって所定の動作を行うように制御される。

上記駆動源から所定の駆動力が第２伝達ギヤ２２６に伝達されると、その駆動力は第１伝達ギヤ２２５、軸２２４、リンクロッド２２３、軸２２２、ピニオンギヤ２２１を介してラックギヤ１８５に伝達される。これにより、ラックギヤ１８５とともにピストン１１６がシリンダ１７１内を往復するようにスライドする。

次に、図２０を参照して、インク供給装置１１によるインクの供給動作について説明する。図２０は、インクの供給動作を説明するための模式図である。

インクタンクに貯留されたインクは、インク供給装置１１により以下の要領でサブタンク２１へ供給される。なお、サブタンク２１へのインクの供給は、バルブ３７を開けてサブタンク２１内を大気に開放させた状態で行われる。

図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から最大限に引き出された状態からシリンダ１７１内にプランジャ１７２を押し込む方向へ上記駆動源を動作させると、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３（図１３参照）を経てメインタンク７０のインク室７３へ送り込まれる。これにより、空気層８３の圧力が上昇する。空気層８３の圧力がバルブ収容室８８（図１５参照）の圧力よりも高くなると、逆止弁９５（図１５参照）が孔８９を開放する。孔８９の開放によって、図２０（ｂ）の実線の矢印２３に示される流路を通ってインクがメインタンク７０からサブタンク２１へ供給される。より詳細には、まず、孔８９が開放されたことによって、インク室７３内に貯留されたインクが孔８９（図１５参照）を経てバルブ収容室８８へ流出する。このとき、空気層８３の体積がシリンダ１７１から流入した空気量に相当する分量だけ増加する。バルブ収容室８８に流入したインクは、バネユニット１３４の内部及び周囲を通り、インク抽出管１４９の流出入口１４９Ａ（図１５参照）からインクチューブ３２に流入する。そして、インクチューブ３２を通じてインクがサブタンク２１へ供給される。プランジャー１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれると、図２０（ｃ）に示されるように、サブタンク２１及びインクチューブ３２にインクが満たされる。

また、サブタンク２１からメインタンク７０へのインクの吸引は、インク供給装置１１により以下の要領で行われる。なお、メインタンク７０へのインクの吸引は、バルブ３７を開けてサブタンク２１内を大気に開放させた状態で行われる。

図２０（ｃ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれた状態からプランジャ１７２をシリンダ１７１から引き出す方向へ上記駆動源を動作させると、空気層８３の空気が孔１０３及び孔１７３（図１３参照）を経てシリンダ１７１内に吸い込まれる。これにより、インク室７３の空気層８３の圧力が低下する。空気層８３の圧力がバルブ収容室８８（図１５参照）の圧力よりも低くなると、逆止弁９３（図１５参照）が流路９２を開放する。これにより、図２０（ｂ）の破線の矢印２４に示される流路を通ってインクがサブタンク２１からメインタンク７０へ戻される。より詳細には、まず、流路９２が開放されたことによって、バルブ収容室８８内のインクが流路９２を通って上方へ運ばれる。このとき、空気層８３の体積がシリンダ１７１へ戻された空気量に相当する分量だけ減少する。流路９２を通って上方へ運ばれたインクは、開口９４（図８参照）からインク室７３へ流入する。一方、インクがインク室７３に流入したことに伴い、サブタンク２１内のインクがインクチューブ３２を通じてインク供給バルブ１３０に流入する。

図２０（ａ）に示されるように、プランジャー１７２がシリンダ１７１から最大限に引き出されると、サブタンク２１及びインクチューブ３２内の全てのインクがインク室７３に戻される。サブタンク２１からメインタンク７０のインク室７３にインクが流入した際に、インクチューブ３２或いはサブタンク２１内で発生した気泡がインクとともにインク室７３に流入する。インク室７３に流入した気泡は、流路９２を通ってセンサアーム１５０（図７参照）を迂回するようにインク室７３の上層部まで上昇し、空気層８３に到達する。これにより、サブタンク２１やインクチューブ３２内の気泡をインクと分離して除去することができる。なお、全てのインクがインク室７３に戻された後に、上述の如く、メインタンク７０からサブタンク２１へインクを供給することにより、気泡を含まないインクがインクチューブ３２を介してサブタンク２１へ供給される。これにより、サブタンク２１内の全てのインクがインク室７３内に貯留されていたインクに入れ替えられるため、サブタンク２１内のインクの粘度がメインタンク７０内のインクの粘度と同等となる。

ところで、インクカートリッジ５０が装着されていない状態では、プランジャ１７２には上記駆動源からの駆動力が伝達されない。このため、ピストン１８１は、空気層８３の圧力に連動してシリンダ１７１内を移動する。具体的には、空気層８３の圧力が上昇すると、ピストン１８１がこれに連動して空気層８３の体積が増加する方向（図１０の紙面の右方向）へ移動する。逆に、空気層８３の圧力が低下すると、ピストン１８１がこれに連動して空気層８３の体積が減少する方向（図１０の紙面の左方向）へ移動する。インクカートリッジ５０には、ストッパ４５（図２１参照）が設けられている。このストッパ４５は、インクカートリッジ５０の装着前にはピストン１８１の移動を制止し、インクカートリッジ５０が装着される際にピストン１８１を移動可能とするものである。

以下、図２１〜図２３を参照してストッパ４５について説明する。図２１は、ストッパ４５が取り外されたインクカートリッジ５０の斜視図である。図２２は、ストッパ４５が取り付けられたインクカートリッジ５０の側面図である。図２３は、ストッパ４５の斜視図である。

ストッパ４５（図２１〜図２３参照）は、制止姿勢と解除姿勢とに姿勢変化可能に構成されている。制止姿勢は、図２２に示されるように、ストッパ４５がピストン１８１の移動を制止する姿勢である。制止姿勢では、具体的には、空気層８３の体積が減少する方向（図２５の紙面の左方向）へのピストン１８１の移動が制止される。解除姿勢は、図２１に示されるように、ストッパ４５がピストン１８１を移動可能とする姿勢である。この解除姿勢では、ピストン１８１は、空気層８３の体積が増減する方向（図２４の紙面の左右方向）への移動が可能である。つまり、解除姿勢では、空気層８３の圧力変化に連動してピストン１８１がシリンダ１７１内を往復動可能である。このストッパ４５は、ロッド１８２に着脱可能に設けられたものである（図２１及び図２２参照）。このため、ストッパ４５は、ロッド１８２に取り付けられることにより上記制止姿勢となり、ロッド１８２から取り外されることにより上記解除姿勢となる。

図２３に示されるように、ストッパ４５は、軸方向に側面の一部が切り欠かれた略円筒形状のものである。具体的には、ストッパ４５は、側面の一部に端部４６，４７が形成されている。これにより、ストッパ４５には軸方向に延びる開口４９が設けられている。このストッパ４５は、例えば弾性を有する合成樹脂から構成される。このため、ストッパ４５は、外力を受けて開口４９が軸方向と直交する方向へ拡がるように弾性変形が可能である。言い換えれば、ストッパ４５は、外力が加えられることにより、端部４６と端部４７との距離が離れるように弾性変形する。これにより、ロッド１８２にストッパ４５を簡単に取り付けることができる。

ストッパ４５の内径寸法は、ロッド１８２の外形よりも若干小さく設定されている。このため、ストッパ４５の内側に収容されたロッド１８２がストッパ４５に狭持される。これにより、ロッド１８２に対するストッパ４５の抜けが防止される。図２２に示されるように、ロッド１８２にストッパ４５が取り付けられると、ストッパ４５の一方の端面６５がケース５２の背面６０に当接する。このストッパ４５の当接面である背面６０には、開口５６（図４参照）が設けられている。ストッパ４５の外径寸法は、開口５６のＹ軸方向（図４参照）の幅よりも大きくなるように設定されている。このため、ストッパ４５が開口５６からケース５２の内部に入り込むことはない。

図２１および図２２に示されるように、ロッド１８２の端部にはプレート１０５が設けられている。プレート１０５は、例えば合成樹脂から構成された円盤状のものである。このプレート１０５は、ロッド１８２の端部に着脱可能に設けられる。プレート１０５は、インクカートリッジ５０が未使用状態のときにロッド１８２に設けられる。そして、プレート１０５は、インクカートリッジ５０が上記カートリッジ装着部２００（図１６参照）に装着される際にロッド１８２から取り外される。なお、プレート１０５は、例えばロッド１８２の軸方向と直交する方向へロッド１８２に対してスライドされることにより、ロッド１８２に着脱されるように構成されている。したがって、プレート１０５は、ロッド１８２の軸方向に外力が加えられたとしても、ロッド１８２から容易に外れることはない。また、プレート１０５の外径寸法は、少なくともストッパ４５の内径よりも大きくなるように設定されている（図２５参照）。

ストッパ４５が取り付けられる場合、ケース５２の背面６０とプレート１０５との距離が少なくともストッパ４５の軸方向の長さよりも長くなるようにロッド１８２がインクカートリッジ５０の外側へ引き出される（図２１参照）。ストッパ４５は、この状態でロッド１８２を囲むようにロッド１８２に取り付けられる。ロッド１８２がインクカートリッジ５０の外側へ引き出されているので、ピストン１８１及びロッド１８２には空気層８３の体積を減少させる方向へ力が作用する。ロッド１８２にストッパ４５が取り付けられると、図２２および図２５に示されるように、ストッパ４５は、一方の端面６５がケース５２の背面６０に当接し、他方の端面６５がプレート１０５に当接する。これにより、ピストン１８１及びロッド１８２がシリンダ１７２内へ押し込まれることが防止される。

以下、インクカートリッジ５０の製造工程について簡単に説明する。まず、予め成形されたフレーム７１（図５参照）に対して、センサアーム１５０、及び逆止弁９３，９５が取り付けられる。そして、フレーム７１の両側面に透明のフィルム８１（図９参照）が溶着される。これにより、メインタンク７０（図７参照）が構成される。続いて、図８に示されるように、このメインタンク７０に対してポンプ１７０、大気連通バルブ１１０、及びインク供給バルブ１３０が取り付けられる。これにより、メインタンク７０内が気密状態となる。なお、この段階では、メインタンク７０はケース５２（図３（ｂ）参照）に収容されていない。

続いて、インク供給バルブ１３０（図６参照）に吸引管（不図示）が接続されることにより開口８７が開放され、メインタンク７０内の空気が外部へ吸引される。これにより、メインタンク７０内の圧力が大気圧未満に減圧される。この工程が本発明の「インクタンク内の圧力が減圧されるステップ」に相当する。メインタンク７０内の圧力が所定の圧力になると、インク供給バルブ１３０から吸引管が引き抜かれる。開口８７がインク供給バルブ１３０によって閉塞されるので、インク室７３の減圧状態が維持される。次に、注入口８２からインク注入部７２にインク注入針が挿し込まれ、インク室７３内にインクが充填される。この工程が本発明の「インクタンク内に所定量のインクが充填されるステップ」に相当する。インク室７３に所定量のインクが注入されると、インク注入部７２からインク注入針が引き抜かれる。上述のように、インク注入部７２には予め弾性部材が圧入されているので、インク注入針が引き抜かれるとその進入路が閉塞される。すなわち、メインタンク７０の気密状態は維持される。この状態では、メインタンク７０内にインクと共に上記減圧された空気が含まれる。これにより、メインタンク７０内に空気層８３（図１０参照）が形成される。ピストン１８１は、上述のように空気層８３の圧力に連動可能に構成されている。メインタンク７０は、密閉された状態で空気層８３が大気圧未満の所定の圧力に減圧されている。このため、ピストン１８１は、空気層８３の圧力変化を相殺すべく空気層８３の体積を減少させる方向（図１０の紙面の左方向）へ移動する。すなわち、ピストン１８１は、シリンダ１７１の奥部へ向けて移動する。ただし、ピストン１８１は、シリンダ１７１からの摺動抵抗を受けるので、ロッド１１７（図１０参照）を押し込むまで移動することはない。本実施形態においては、ピストン１８１がシリンダ１７１の軸方向の中央よりもシリンダ１７１の奥部寄りの位置（図２４参照）で停止するように、上記インク注入時の所定の圧力が設定されている。なお、シリンダ１７１の奥部にはロッド１１７が設けられているが、コイルバネ１１２により付勢されている（図１２参照）。このため、たとえピストン１８１がロッド１１７に当接したとしても、ロッド１１７が押し込まれてインク室７３が孔１０１から大気開放されることはない。

図２４は、プレート１０５が取り付けられたインクカートリッジ５０の断面構造を示す部分拡大図である。図２５は、ストッパ４５が取り付けられたインクカートリッジ４５の断面構造を示す部分拡大図である。

メインタンク７０は、ロッド１８２の端部にプレート１０５（図２４及び図２５参照）が取り付けられる。そして、メインタンク７０は、図３（ｂ）に示されるように、第１ケース部材５３と第２ケース部材５４に挟み込まれるようにケース５２に収容される。これにより、インクカートリッジ５０が構成される。なお、その際、図２４に示されるように、ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部側へ移動している。このため、プレート１０５は、ケース５２の背面６０と近接している（図２４参照）。

続いて、インクカートリッジ５０は、プレート１０５がインクカートリッジ５０の外側（図２４の紙面の右側）へ向けて引き出される。その状態で、ストッパ４５を解除姿勢（図２１参照）から制止姿勢（図２２参照）に姿勢変化させるように、ストッパ４５がロッド１８２に取り付けられる。具体的には、ロッド１８２が開口４９（図２１参照）からストッパ４５の内側へ収容されるように、ストッパ４５がロッド１８２に取り付けられる（図２２及び図２５参照）。これにより、ストッパ４５は、図２５に示されるように、一方の端面６５がケース５２の背面６０に当接し、他方の端面６５がプレート１０５に当接する。このため、プレート１０５は、インクカートリッジ５０側（図２５の紙面の左方向）への移動が制止される。この工程が本発明の「ストッパが取り付けられるステップ」に相当する。

図２４及び図２５から明らかなように、ピストン１８１は、ロッド１８２にストッパ４５が取り付けられることにより、空気層８３の体積が増加する方向（図２５の紙面の右方向）へ移動されている。すなわち、空気層８３の圧力は、インク注入時の圧力よりもさらに低い負圧となっている。このため、ピストン１８１には、空気層８３の体積が減少する方向（図２５の紙面の左方向）へ力が作用する。しかしながら、上述のようにプレート１０５の移動が制止されているので、ロッド１８２を介してプレート１０５と連結されたピストン１８１の移動も制止される。このように、ストッパ４５が制止姿勢の状態では、ストッパ４５によりピストン１８１の移動が制止され、空気層８３の減圧状態が維持される。

このように、ストッパ４５を制止姿勢にしておくことにより、メインタンク７０内における空気層８３の減圧状態が維持される。このため、メインタンク７０内のインクに空気が溶け込むことを効果的に抑制することができる。なお、ストッパ４５が制止姿勢のときの空気層８３の圧力は、ストッパ４５が取り付けられたことによるピストン１８１のスライド量に基づいて決定される。したがって、制止姿勢における空気層８３の圧力は、ストッパ４５の軸方向の長さを変えることによって容易に変更可能である。

ところで、インクカートリッジ５０は、メインタンク７０の両側面がフィルム８１（図９参照）で構成されている。このフィルム８１は、液体を完全に遮断するもののガス透過性を有する。このため、インクカートリッジ５０が未使用状態のまま長期間放置された場合、メインタンク７０の周囲に存在する空気が徐々にフィルム８１を通り抜けてメインタンク７０内に侵入する。その結果、空気層８３は、ストッパ４５の制止姿勢により充分に大気圧未満に減圧されていたとしても、その圧力が大気圧側へ戻されてしまうおそれがある。これを防止するために、ストッパ４５が取り付けられたインクカートリッジ５０は、減圧包装された状態でユーザに提供される。

図２６は、インクカートリッジの包装体２１０を示す斜視図である。

インクカートリッジ５０は、ストッパ４５が取り付けられると、包装袋２１５の内部に収容される。包装袋２１５は、インクカートリッジ５０を収容するために一端側が開放されている。インクカートリッジ５０が収容されると、包装袋２１５の一端側は、開口を残した状態で残りの部分が溶着される。吸引管２１７は、この開口から包装袋２１５の内側へ挿し込まれる。そして、吸引ポンプＰが駆動されると、包装袋２１５内の空気が吸引されて包装袋２１５内が減圧される。この工程が本発明の「インクカートリッジが包装袋に収容され、該包装袋が減圧されるステップ」に相当する。包装袋２１５は、開口から空気が流入しないように吸引管２１７が引き抜かれ、開口が閉塞されることにより密閉される。この工程が本発明の「包装袋が密閉されるステップ」に相当する。これにより、インクカートリッジ５０が減圧包装されてなるインクカートリッジの包装体２１０が得られる。インクカートリッジ５０がこの包装袋２１５に収容されているので、ケース５２とメインタンク７０との間に存在する空気は減圧されている。

インクカートリッジの包装体２１０を購入したユーザは、包装袋２１５からインクカートリッジ５０を取り出す。そして、ロッド１８２からストッパ４５を取り外す。これにより、ストッパ４５が制止姿勢（図２２参照）から解除姿勢（図２１参照）へ姿勢変化され、ピストン１８１が移動可能になる。これにより、ピストン１８１は、空気層８３の体積を減少させる方向へ移動し（図２５及び図２４参照）、空気層８３の圧力は減圧状態から大気圧側へ回復する。このように、インクカートリッジ５０は、ストッパ４５の姿勢変化に応じて空気層８３の圧力が容易に変更される。

インクカートリッジ５０は、開口８７（図７参照）を備えている。開口８７は、メインタンク７０に貯留されたインクを流出するものである。この開口８７には、インク供給バルブ１３０（図７参照）が設けられている。このため、インクカートリッジ５０がインクジェット記録装置１０のカートリッジ装着部２００（図１６参照）に装着される前は、開口８７は閉塞されている。そのため、インクカートリッジ５０が未使用の状態では、上述のようにメインタンク７０は密閉されている。換言すれば、メインタンク７０内は気密状態に維持されている。インクカートリッジ５０がカートリッジ装着部２００に装着されると、インク抽出管１４９（図１５参照）がバルブ収容室８８へ挿入される。これにより、開口８７が開放されてメインタンク７０と記録ヘッド２６とが連通される。このとき、空気層８３が減圧状態であると、記録ヘッド２６のサブタンク２１（図１参照）に貯留されたインクがメインタンク７０へ逆流するおそれがある。カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着されたときには、開口４２（図２参照）は閉塞されている。このため、サブタンク２１からメインタンク７０へインクが逆流すると、ノズル２８（図１参照）に形成されていたメニスカスが壊され、インクを正常に吐出できなくなる。しかしながら、ロッド１８２からストッパ４５が取り外されることによって空気層８３の圧力が大気圧側へ回復されている。このため、インクカートリッジ５０の装着時における記録ヘッド２６からのインクの逆流が簡単に防止される。

また、ピストン１８１は、ストッパ４５がロッド１８２に取り付けられることにより制止姿勢にされ、ロッド１８２からストッパ４５が取り外されることにより解除姿勢にされる。したがって、このような機構を採用することで、ストッパ４５が姿勢変化する機構を簡単に構成することができる。なお、プレート１０５は、ストッパ４５が取り外された後にロッド１８２から取り外される。

なお、本発明の各ステップの工程は、その順序が変更されてもよい。例えば、空気層８３が減圧されインク室７３内にインクが充填される前に上記ストッパ４５が取り付けられてもよい。この場合、メインタンク７０を収容するケースには、注入口８２を外部に露出する開口が設けられたケースが使用される。すなわち、前面に開口を有するケース（以下、単に「ケース」と称される。）が使用される。以下、この場合のインクカートリッジ５０の製造方法について説明する。なお、上記実施形態と同様の工程についてはその詳細な説明を一部省略する。

メインタンク７０は、ポンプ１７０、大気連通バルブ１１０、及びインク供給バルブ１３０が取り付けられるとケースに収容される。この状態で、ストッパ４５がロッド１８２に取り付けられる。すなわち、ストッパ４５が解除姿勢から制止姿勢へ姿勢変化される。これにより、ピストン１８１の移動が制止される。この工程が本発明の「ストッパが取り付けられるステップ」に相当する。なお、この段階ではメインタンク７０内の空気は減圧されておらずインク室７３にインクは注入されていないが、ストッパ４５の取り付けは上述の方法と同じ要領で行われる。なお、インク室７３には、脱気されたインクが注入される。

次に、インク注入部７２からインク室７３内にインク注入針が挿し込まれ、メインタンク７０内に所定量のインクが注入される。このインクの注入は、メインタンク７０が密封された状態で行われる。この工程が本発明の「インクタンク内に所定量のインクが充填されるステップ」に相当する。なお、ケースには上述のように注入口８２を外部に露出する開口が設けられているので、インク注入部７２からのインクの注入が可能である。また、所定量は、本実施形態においてはメインタンク７０の容積の概ね８割程度に設定されている。このため、インク室７３にはインクと共に空気が存在している。すなわち、所定量のインクの充填によりメインタンク７０内に空気層８３が形成される。インクの注入が完了すると、インク注入針がインク注入部７２から引き抜かれる。インク注入部７２には上記弾性部材が設けられているので、インク注入針の進入路は、インク注入針が引き抜かれると閉塞される。なお、この「インクタンク内に所定量のインクが充填されるステップ」の前に上記実施形態と同様にメインタンク７０内の空気が減圧されていてもよい。これにより、メインタンク７０内へインクが円滑に充填される。

続いて、インク供給バルブ１３０に吸引管が接続され、メインタンク７０内の空気が外部へ吸引される。すなわち、開口８７を通してメインタンク７０から空気が吸引されることにより、空気層８３の圧力が減圧される。この工程が本発明の「インクタンク内の圧力が減圧されるステップ」に相当する。これにより、メインタンク７０内の圧力が大気圧未満の所定の圧力になると、インク供給バルブ１３０から吸引管が引き抜かれる。このように空気層８３の圧力が減圧されると、ピストン１８１に対して空気層８３の体積が減少する方向へ力が作用する。しかしながら、ロッド１８２にはストッパ４５が取り付けられている。すなわち、ストッパ４５が制止姿勢にされている。このため、ピストン１８１及びロッド１８２が移動することはない。したがって、メインタンク７０内の減圧状態が維持される。

インクカートリッジ５０は、「インクタンク内の圧力が減圧されるステップ」が行われた後に上記包装袋２１５に収容される。包装袋２１５は、上述のように、一端側に開口を残した状態で残りの部分が溶着される。吸引管２１７は、この開口から包装袋２１５の内側へ挿し込まれる。この状態で吸引ポンプＰが駆動され、包装袋２１５内の空気が吸引されて包装袋２１５内が減圧される。この工程が本発明の「インクカートリッジが包装袋に収容され、該包装袋が減圧されるステップ」に相当する。包装袋２１５は、開口から空気が流入しないように吸引管２１７が引き抜かれて密閉される。この工程が本発明の「包装袋が密閉されるステップ」に相当する。これにより、インクカートリッジ５０が減圧包装されてなるインクカートリッジの包装体２１０が得られる。インクカートリッジ５０がこの包装袋２１５に収容されているので、ケース５２とメインタンク７０との間に存在する空気は減圧されている。

ストッパ４５がロッド１８２から取り外されることによって解除姿勢へ姿勢変化されると、ピストン１８１が移動可能となる。これにより、ピストン１８１は空気層８３の体積を減少させる方向へ移動し、空気層８３の圧力は減圧状態から大気圧側へ回復する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下の形態であってもよい。

本実施形態においては、インク供給バルブ１３０が設けられた開口８７を通して空気層８３の圧力が減圧される場合について説明したが、インク注入部７２からインク室７３内の空気を吸引して空気層８３の圧力を減圧してもよい。

また、本実施形態では、ストッパ４５がインクカートリッジ５０に着脱可能に設けられているが、ストッパ４５は、着脱可能なものでなくてもよい。すなわち、ストッパ４５は、インクカートリッジ５０から取り外されることなく解除姿勢へ姿勢変化されるものであってもよい。

また、本発明における可動壁は、ピストン１８１に限定されるものではなく、空気層８３の体積が減少する方向へのみ移動可能なものでもよい。この場合、可動壁が移動する機構をさらに簡略化することができる。

また、本実施形態においては、空気層８３を大気に開放する孔１０１（図１２参照）がメインタンク７０に形成されている場合について説明したが、孔１０１を設けることなく空気層８３を大気に開放するようにしてもよい。例えば、孔１０１に代えて、インクを通すことなく空気を徐々に通過させる、いわゆるラビリンス構造をメインタンク７０に設けてもよい。

また、本実施形態においては、インクカートリッジ５０のメインタンク７０からインクチューブ３２を通じてサブタンク２１との間でインクを流出入する機構に本発明を適用した例について説明した。これに対して、例えば、キャリッジ３０が所定の位置に移動されたときにメインタンク７０がサブタンク２１に連結することにより、メインタンク７０とサブタンク２１との間でインクを流出入する機構にも本発明は適用可能である。

図１は、インクジェット記録装置１０の内部機構を示す模式断面図である。 図２は、図１における記録ユニット１４を詳細に示す要部拡大図であり、（ａ）は、バルブ３７の開口４２が閉塞された状態を示し、（ｂ）は、バルブ３７の開口４２が開放された状態を示す。 図３は、インクカートリッジ５０の外観構成を示す斜視図であり、（ａ）はケース５２が組み立てられた状態を示し、（ｂ）はケース５２が分解された状態を示す。 図４は、インクカートリッジ５０の斜視図である。 図５は、インクカートリッジ５０の内部構成を示す斜視図である。 図６は、図５の矢視VIから見た側面図であり、インクカートリッジ５０の内部構成が示されている。 図７は、図５の切断線VII−VIIの断面図である。 図８は、インクカートリッジ５０の分解断面図である。 図９は、図８の切断線IX−IXの部分断面図である。 図１０は、インク室７３に所定量のインクが注入された状態を示す断面図である。 図１１は、大気連通バルブ１１０の構成部品を示す分解斜視図である。 図１２は、大気連通バルブ１１０の断面構造を示す部分拡大図であり、（ａ）はピストン１１６が位置Ｐ１で静止した状態を示し、（ｂ）はピストン１１６が位置Ｐ２で静止した状態を示す。 図１３は、ポンプ１７０の断面構造を示す部分拡大図である。 図１４は、インク供給バルブ１３０の構成部品を示す分解斜視図である。 図１５は、インク供給バルブ１３０の断面構造を示す部分拡大図である。 図１６、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図であり、カートリッジ装着部２００からインクカートリッジ５０が取り外された状態を示す。 図１７は、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図であり、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された状態を示す。 図１８は、図１７の矢視XVIIIから見たカートリッジ装着部２００の側面図である。 図１９は、図１７の切断線XIX−XIXの断面図である。 図２０は、インクの供給動作を説明するための模式図である。 図２１は、ストッパ４５が取り外されたインクカートリッジ５０の斜視図である。 図２２は、ストッパ４５が取り付けられたインクカートリッジ５０の側面図である。 図２３は、ストッパ４５の斜視図である。 図２４は、プレート１０５が取り付けられたインクカートリッジ５０の断面構造を示す部分拡大図である。 図２５は、ストッパ４５が取り付けられたインクカートリッジ４５の断面構造を示す部分拡大図である。 図２６は、インクカートリッジの包装体２１０を示す斜視図である。

４５・・・ストッパ
５０・・・インクカートリッジ
７０・・・メインタンク（本発明のインクタンクに相当）
７２・・・インク注入部
８３・・・空気層
８７・・・開口（本発明の第１ポートの一例、本発明の第２ポートの一例）
１０１・・・孔（本発明の第３ポートの一例）
１７１・・・シリンダ
１８１・・・ピストン（本発明のピストンに相当、本発明の可動壁の一例）
１８２・・・ロッド（本発明のロッドに相当）
２１０・・・インクカートリッジの包装体

Claims (9)

1. 気密状態の空気層を形成した状態でインクを貯留するインクタンクと、
   閉塞状態においてインクを上記インクタンク内に保持し、開放状態において上記インクタンクに貯留されたインクを流出する第１ポートと、
   上記インクタンクの空気層の圧力に連動して、少なくとも該空気層の体積が減少する方向へ移動する可動壁と、
   上記可動壁の空気層の体積が減少する方向への移動を制止する着脱可能なストッパと、を具備するインクカートリッジ。
2. 上記インクタンクは、上記空気層の空気を外部に流出するための第２ポートを有する請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 上記インクタンクは、上記空気層を大気に開放する第３ポートを有する請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
4. 上記可動壁は、シリンダ内を往復動可能なピストンである請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. 上記ピストンには、インクカートリッジの外側へ突出されるロッドが設けられており、
   上記ストッパは、上記ロッドに着脱可能に設けられたものである請求項４に記載のインクカートリッジ。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジが減圧包装されてなるインクカートリッジの包装体。
7. 気密状態の空気層を形成した状態でインクを貯留するインクタンクと、閉塞状態においてインクを上記インクタンク内に保持し、開放状態において上記インクタンクに貯留されたインクを流出する第１ポートと、上記インクタンクの空気層の圧力に連動して、少なくとも該空気層の体積が減少する方向へ移動する可動壁と、上記可動壁の空気層の体積が減少する方向への移動を制止するストッパと、を具備するインクカートリッジの製造方法であって、
   上記可動壁の移動を制止するようにストッパが取り付けられるステップと、
   上記インクタンク内の圧力が減圧されるステップと、
   上記減圧されたインクタンク内に所定量のインクが充填されるステップと、を含むインクカートリッジの製造方法。
8. 上記インクが充填されるステップは、所定量のインクの充填により上記インクタンク内に上記空気層を形成するものである請求項７に記載のインクカートリッジの製造方法。
9. 上記空気層の圧力が減圧されたインクカートリッジが包装袋に収容され、該包装袋が減圧されるステップと、
   上記包装袋が密閉されるステップと、を含む請求項７または８に記載のインクカートリッジの製造方法。

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