JP6107696B2 - 液体カートリッジ - Google Patents
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Description
図1に示されるように、プリンタ10(液体消費装置の一例)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(液体消費部の一例)と、インク供給装置100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(液体カートリッジの一例)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に挿入向き56(第1向きの一例)に挿入され、或いはカートリッジ装着部110から脱抜向き55(第2向きの一例)に抜き出される。
インク供給装置100は、図1に示されるように、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(液体抽出管の一例)とを備えている。なお、図1においては、カートリッジ装着部110へのインクカートリッジ30の装着が完了し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。
ケース101には、開口112が形成されている。また、ケース101は、開口112とは反対側に位置する奥面を備えている。インクニードル102は、図1に示されるように、ケース101の奥面から脱抜向き55に突出している。インクニードル102は、ケース101の奥面において、インクカートリッジ30の筒壁46に対面し得る位置に配置されている。インクニードル102は、内部に液体流路が形成された管状の樹脂針であって、その突出端側に開口が設けられており、基端側にインクチューブ20が接続されている。インクニードル102は、筒壁46の内部に進入する。これにより、インク室36(液体貯留室の一例)内のインクは、筒壁46の内部に形成されたバルブ室47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。なお、本明細書におけるインクニードル(針)とは、必ずしも先端の尖ったものを指すわけではなく、細長い管状のもの一般を含む。
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が形成されたフレーム31と、内部にバルブ室47(図5参照)が形成された円筒形状の筒壁46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バルブ室47を通じて外部に供給する。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に対して挿入及び取出方向50に沿って挿抜される。本実施形態では、挿入及び取出方向50は水平方向である。また、起立状態におけるインクカートリッジ30の幅方向51及び奥行き方向53もそれぞれ水平方向である。また、起立状態におけるインクカートリッジ30の高さ方向52は重力方向(鉛直方向)である。脱抜向き55及び挿入向き56は、各々が挿入及び取出方向50に沿う向きであり、且つ互いに反対の向きである。また、挿入及び取出方向50は、奥行き方向53に一致する。
フレーム31は、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から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う前壁40及び後壁41と、高さ方向52から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う上壁39及び下壁42と、幅方向51の一方側(図2の例では、前壁40側からフレーム31を平面視したときに左側)に配置された左壁38とで構成されている。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。フレーム31は、例えば、樹脂材料によって形成されている。
バルブ室47は、図2及び図5に示されるように、基端壁45の前面と、円筒形状の筒壁46の内面とによって区画された空間である。バルブ室47は、図1及び図2に示されるように、高さ方向52におけるインクカートリッジ30の下部で、且つ奥行き方向53におけるインクカートリッジ30の前部に設けられている。基端壁45及び筒壁46は、例えば、樹脂材料によって形成されている。バルブ室47には、第1気体流路60、第2気体流路63、及び第1液体流路66が接続されている。また、筒壁46の内部には、図5に示されるように、第2液体流路69が形成されている。また、筒壁46の内部には、封止部材70と、補強部材76と、弁80と、コイルバネ83(付勢部材の一例)とが収容されている。さらに、筒壁46の先端には、キャップ84が取り付けられている。
上記の実施形態によれば、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いて、第1封止部72及び第2封止部73の一方が筒壁46の内面に密着され、他方が筒壁46の内面から離間される。その結果、インクカートリッジ30をカートリッジ装着部110に装着する際に、小さな装着荷重で気体流路及び液体流路を確実に開放することができる。
図6を参照して、変形例1に係るバルブ室47内の構成を説明する。なお、上記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ものとする。変形例1は、第1筒壁75に代わる第1筒壁95が基端壁45に当接して弾性変形すると共に、第2筒壁48が省略されている点において、上記の実施形態と相違する。
図7を参照して、変形例2に係るバルブ室47内の構成を説明する。なお、上記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ものとする。変形例2は、封止部材70に設けられた第1封止部72及び第2封止部73と、補強部材76に設けられた弁96とが、一体となってバルブ室47内を移動する点において、上記の実施形態と相違する。また、変形例2に係る筒壁46の先端には、シール部材97が取り付けられている。さらに、変形例2に係るインクニードル102は、その外径寸法が長手方向のどの箇所においても略同一である。
36・・・インク室
44・・・半透膜
45・・・基端壁
46・・・筒壁
47・・・バルブ室
48・・・第2筒壁
60・・・第1気体流路
61,64,67・・・開口
63・・・第2気体流路
66・・・第1液体流路
69・・・第2液体流路
70・・・封止部材
72・・・第1封止部
73・・・第2封止部
74,98・・・貫通孔
75,95・・・第1筒壁
76・・・補強部材
78・・・フランジ部
80,96・・・弁
83・・・コイルバネ
90・・・移動部材
97・・・シール部材
Claims (11)
- 液体が貯留された液体貯留室と、
外方に向かう第1向きに延び且つ第1向きに直交する断面が環状の側壁面、及び上記側壁面の上記第1向きの上流側の第1端に設けられた基端壁面によって区画され、上記側壁面の上記第1向きの下流側の第2端が開口されたバルブ室と、
上記第1向きと逆向きの第2向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されており、上記バルブ室の上記第1端側の空間と上記第2端側の空間とを連通させる貫通孔が内部に形成された移動部材と、
上記移動部材の外面に環状に設けられた第1封止部及び上記第1封止部より上記第2端側に位置する第2封止部と、
上記側壁面に設けられた第1開口を通じて、上記バルブ室を大気に連通させる第1気体流路と、
上記側壁面に設けられた第2開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で気体を流通させる第2気体流路と、
上記第1開口及び上記第2開口より上記第1端側において上記側壁面又は上記基端壁面に設けられた第3開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室との間で液体を流通させる第1液体流路と、
上記第3開口から上記貫通孔を通じて上記第2端に至る第2液体流路と、を備えており、
上記移動部材は、上記第2液体流路を閉塞及び開放する弁を有しており、
上記側壁面は、
上記第1開口が設けられており、上記第1封止部及び上記第2封止部に全周に亘って密着される中央領域と、
上記第2開口が設けられており、上記中央領域より上記第1端側に位置する第1端側領域と、
上記中央領域より上記第2端側に位置する第2端側領域と、に区分されており、
上記第1端側領域に囲まれた空間の上記第1向きに直交する断面積は上記中央領域に囲まれた空間の上記第1向きに直交する断面積よりも大きく、上記第2端側領域に囲まれた空間の上記第1向きに直交する断面積は上記中央領域に囲まれた空間の上記第1向きに直交する断面積よりも大きく、
上記移動部材は、
第1位置において、上記中央領域に囲まれた空間内であって且つ上記第1開口より上記第1端側に上記第1封止部を位置させ、上記第2端側領域に囲まれた空間内に上記第2封止部を位置させ、上記第2液体流路を上記弁に閉塞させ、
上記第1位置より上記第1端側の第2位置において、上記第1端側領域に囲まれた空間内であって且つ上記第1開口と上記第2開口とが連通される位置に上記第1封止部を位置させ、上記中央領域に囲まれた空間内であって且つ上記第1開口より上記第2端側に上記第2封止部を位置させ、上記第2液体流路を上記弁に開放させる液体カートリッジ。 - 上記第2封止部と上記側壁面の上記中央領域との間の摩擦力は、上記第1封止部と上記側壁面の上記中央領域との間の摩擦力より小さい請求項1に記載の液体カートリッジ。
- 上記第3開口は、上記基端壁面に設けられており、
上記移動部材は、上記貫通孔の上記基端壁面に対面する側の第4開口を囲む位置から上記第2向きに突出し、上記第2位置において上記第3開口を液密的に囲む第1筒壁を有する請求項1又は2に記載の液体カートリッジ。 - 上記基端壁面には、上記第3開口を囲む位置から上記第1向きに突出する筒状の第2筒壁が設けられており、
上記移動部材は、上記第2位置において、上記第1筒壁と上記第2筒壁とを液密的に嵌め合わせる請求項3に記載の液体カートリッジ。 - 上記第2封止部と上記側壁面の上記中央領域との間の摩擦力、及び上記第1筒壁と上記第2筒壁との間の摩擦力の和は、上記第1封止部と上記側壁面の上記中央領域との間の摩擦力より小さい請求項4に記載の液体カートリッジ。
- 上記移動部材は、上記第1位置から上記第2位置に移動される過程において、上記第1筒壁の先端を上記第3開口を囲む位置で上記基端壁面に当接させて、上記第2向きの長さを減じるように上記第1筒壁を弾性変形させる請求項3に記載の液体カートリッジ。
- 上記移動部材は、上記第1封止部及び上記第2封止部を有し且つ上記貫通孔が内部に形成された封止部材と、上記封止部材と別体の上記弁とで構成されており、
上記弁は、上記貫通孔の上記基端壁面に対面する側の第4開口の周縁部に密着して上記貫通孔を閉塞する閉塞位置と、上記第4開口の周縁部から離間して上記貫通孔を開放する開放位置との間を移動可能に構成されている請求項1から6のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 上記側壁面の上記第2端に設けられており、上記バルブ室の内外を連通させる貫通孔が形成されたシール部材を備えており、
上記弁は、上記移動部材の上記第2端側において上記第1向きに突設されており、
上記移動部材は、上記第1位置及び上記第2位置の間の第3位置において、上記第1端側領域に囲まれた空間内であって且つ上記第1開口と上記第2開口とが連通される位置に上記第1封止部を位置させ、上記中央領域に囲まれた空間内であって且つ上記第1開口より上記第2端側に上記第2封止部を位置させ、
上記第1位置及び上記第3位置における上記移動部材の上記弁は、上記シール部材の上記貫通孔に圧入されており、
上記第2位置における上記移動部材の上記弁は、上記シール部材の上記貫通孔から離間されている請求項1から6のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 上記移動部材が上記第2位置にあるときに、上記第1封止部は、上記側壁面の上記第1端側領域から離間しており、
上記移動部材が上記第1位置にあるときに、上記第2封止部は、上記側壁面の上記第2端側領域から離間している請求項1から8のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 上記バルブ室内において上記基端壁面と上記移動部材との間に配置されており、上記移動部材を上記第1向きに付勢する付勢部材を備えており、
上記移動部材は、上記第1向き及び上記第2向きに移動可能に上記バルブ室内に配置されている請求項1から9のいずれかに記載の液体カートリッジ。 - 上記側壁面及び上記移動部材の外面の上記第1向きに直交する断面は、円形状であり、
上記第1封止部及び上記第2封止部は、上記移動部材の外面から径方向外側に突出するフランジ形状である請求項1から10のいずれかに記載の液体カートリッジ。
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