JP6112032B2 - 液体カートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、内部に貯留された液体を流出させる液体カートリッジに関する。
従来より、インクカートリッジに貯留されたインクを記録ヘッドのノズルから吐出することにより、用紙に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置において画像記録によりインクが消費されると、空のインクカートリッジが取り外されて、インクを貯留する新しいインクカートリッジが装着される。
インクカートリッジは、インクを供給するインク供給部と、インクを貯留するインク室の気体層と外部とを連通する大気連通部と、を有する。インクカートリッジが保管されているときには、大気連通部は閉塞されてインク室が閉空間にされており、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きに、大気連通部が開放されてインク室が大気連通される。
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として、インク流路及び大気流路の両方を1つの弁機構によって開閉可能なインクカートリッジが考案されている(特許文献1)。このインクカートリッジにおいて、筒状部材の貫通孔に挿入されたインク供給管は、インク供給管と筒状部材との間の摩擦力によって筒状部材を移動させ、大気流路を開放させる。その後、インク供給管は、コイルバネの付勢力に抗して弁体を移動させることにより、インク流路を開放させる。
特許第4506301号公報
特許文献1に記載された構成のインクカートリッジにおいては、筒状部材や弁体を収容するための空間が比較的大きい。そのため、インクカートリッジが大型化するという問題が生じる。
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体カートリッジ内部を大気に連通させるために要する移動体を収容する空間を小型化する手段を提供することにある。
本発明に係る液体カートリッジは、液体が貯留される液体貯留室と、上記液体貯留室から外方へ向かう第1向きへ延び且つ第1向きと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向きの上流側である第1端側に設けられた基端壁面によって区画されたバルブ室と、上記バルブ室の側壁面に設けられた第1開口を通じて、上記バルブ室と外部との間で気体が流通可能に設けられた第1気体流路と、上記バルブ室の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が流通可能に設けられた第2気体流路と、上記バルブ室内に配置されて上記第1向きと反対の第2向きへ移動可能な移動体と、上記移動体の外面に環状に連続して設けられており、上記側壁面に密着して上記第2向きへ摺動可能な第1封止部と、上記第1封止部より上記側壁面の上記第1向きの下流側である第2端側において上記第1封止部との間に気体が流通可能な空間が隔てられて設けられており、上記移動体の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着して上記第2向きへ摺動可能な第2封止部と、を具備する。上記第1開口及び上記第2開口は、上記側壁面において周方向に隔てられており、かつ上記第1向きと直交する同一平面にそれぞれ少なくとも一部が位置するように配置されている。上記移動体は、上記第1封止部が上記第1開口と上記第2開口との間に位置して気体の流通を遮断し、かつ上記第2封止部が上記第1開口及び上記第2開口より上記第2端側に位置する第1状態と、上記第1状態から上記第2向きへ移動して、上記第1封止部と上記第2封止部との間の空間を通じて、上記第1開口と上記第2開口とが気体が流通可能に連通される第2状態と、に移動可能である。
移動体が第1状態にあるときに、第1開口と第2開口との間の気体の流通が遮断されて、液体貯留室が閉空間とされる。移動体が第2状態にあるときに、第1気体流路、第1封止部と第2封止部との間の空間、及び第2気体流を通じて、液体貯留室が大気連通される。第1開口及び第2開口が、側壁面において周方向に隔てられており、かつ第1向きと直交する同一平面にそれぞれ少なくとも一部が位置するように配置されているので、第1開口及び第2開口が第1向きに隔てられて配置されている場合に比べて、バルブ室の第1向きに沿った寸法を短くすることができる。
本発明によれば、液体カートリッジ内部を大気に連通させるために要する移動体を収容するバルブ室の寸法を短くすることができるので、液体カートリッジの小型化が実現される。
図1は、第1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)はインクカートリッジ30を右上前方から見た斜視図、(B)はインクカートリッジ30を右下後方から見た斜視図である。 図3は、バルブ室47を開閉するための各構成要素を前方側から見た分解斜視図である。 図4は、バルブ室47を開閉するための各構成要素を後方側から見た分解斜視図である。 図5(A)は、インクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第1状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図5(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図6(A)は、インクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第2状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図6(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図7(A)は、インクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第3状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図7(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図8(A)は、第2実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第1状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図8(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図9(A)は、第2実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第2状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図9(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図10(A)は、第2実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第3状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図10(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図11(A)は、第2実施形態の変形例に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第1状態の弁体77及び封止部材82を示しており、図11(B)は、その鉛直断面において、弁体77及び封止部材82を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図12(A)は、第3実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第1状態の保持部93及び封止部材82を示しており、図12(B)は、その鉛直断面において、弁体92、封止部材82、及びコイルバネ96を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図13(A)は、第3実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、依然第1状態の保持部93及び封止部材82を示しており、図13(B)は、その鉛直断面において、弁体92、封止部材82、及びコイルバネ96を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。 図14(A)は、第3実施形態に係るインクカートリッジ30の鉛直断面を右方から視たバルブ室47の拡大断面図であって、第2状態の保持部93及び封止部材82を示しており、図14(B)は、その鉛直断面において、弁体92、封止部材82、及びコイルバネ96を側面図として示し、かつ開口61,64の位置を破線で示したものである。
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。
[第1実施形態]
以下、第1実施形態が説明される。
[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から取出向き55(第2向きの一例)に抜き出される。
インクカートリッジ30には、プリンタ10で使用可能なインク(液体の一例)が貯留されている。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において、インクカートリッジ30と記録ヘッド21とは、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。具体的には、記録ヘッド21に設けられたヘッド制御基板21Aから各ノズル29に対応して設けられたピエゾ素子29Aに選択的に駆動電圧が印加される。これにより、ノズル29から選択的にインクが吐出される。
プリンタ10は、以下のような用紙搬送機構を備えている。すなわち、給紙トレイ15から給紙ローラ23によって搬送路24へ給送された記録用紙は、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]
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。
[インクニードル102]
ケース101には、開口112が形成されている。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。図1に示されるように、インクニードル102は、ケース101の奥面から取出向き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。
図6に示されるように、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る。インクニードル102の突出端103側の周壁には連通孔104が設けられている。インクニードル102の基端側にはインクチューブ20が接続されるが、図6においてはインクチューブ20が省略されている。連通孔104は、突出端103から基端側へ離間した位置に、インクニードル102の軸線に対して対称な位置に一対が配置されている。連通孔104によって、インクニードル102の外部と内部とがインクが流通可能に連通されている。
突出端103と連通孔104との間には、インクニードル102の周壁面が存在し、その周壁面が後述されるシール部材70と摺動する第3封止部105である。突出端103及び第3封止部105には、インクニードル102の内部と外部とを連通させる連通孔は形成されていない。第3封止部105の挿入及び取出方向50に沿った長さは、後述される弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第1封止部84と開口64との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより長い。また、後述される弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第2封止部85と開口61との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより短い。
インクニードル102の連通孔104が筒壁46の内部に進入すると、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、本明細書におけるニードル(針)とは、必ずしも先端の尖ったものを指す訳ではなく、細長い管状のもの一般を含む。
[インクカートリッジ30]
図2に示されるように、インクカートリッジ30は、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に沿って挿入及び取り出される。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の左右方向51及び前後方向53もそれぞれ水平方向である。起立状態におけるインクカートリッジ30の上下方向52は重力方向(鉛直方向)である。取出向き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。挿入及び取出方向50は、前後方向53に一致する。
[フレーム31]
フレーム31は、外形が概ね直方体であり、左右方向51に細く、上下方向52及び前後方向53の寸法が左右方向51の寸法よりも大きい扁平形状である。フレーム31は、前後方向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、上下方向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、左右方向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。
上壁39は、左壁38、前壁40、及び後壁41の上端同士を接続する。下壁42は、左壁38、前壁40、及び後壁41の下端同士を接続する。左壁38は、上壁39、前壁40、後壁41、及び下壁42の左端同士を接続する。一方、フレーム31の左右方向51の他方側(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右側)は、開放されている。開放されたフレーム31の面は、フィルム43によって封止される。フィルム43の外形は、左右方向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43は、フレーム31の左右方向51の他方側(右側)に配置されて、左右方向51におけるインク室36の右壁37を構成する。フィルム43は、上壁39、前壁40、後壁41、及び下壁42の右端面に熱溶着される。これにより、左壁38、上壁39、前壁40、後壁41、下壁42、及びフィルム43で区画されたインク室36にインクが貯留可能となる。
[バルブ室47]
図5に示されるように、バルブ室47は、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。図1及び図2に示されるように、バルブ室47は、上下方向52におけるインクカートリッジ30の下部で、且つ前後方向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。図5に示されるように、筒壁46の内部には、第2液体流路69が形成されている。筒壁46の先端には、シール部材70と、キャップ72とが取り付けられている。筒壁46の内部には、弁体77と、封止部材82と、コイルバネ86(付勢部材の一例)とが収容されている。
図2に示されるように、基端壁45は、前後方向53において隣接するインク室36及びバルブ室47の間に配置されている。筒壁46は、基端壁45の前面から前方に延びている。換言すると、筒壁46は、基端壁45の前面からインクカートリッジ30の外方に向かって挿入向き56に延びている。筒壁46は、その前部が前壁40から外方に突出し、後部が前壁40より後方側に位置する。筒壁46の基端(挿入向き56の上流側の端部であって、第1端の一例)が基端壁45に接続され、先端(挿入向き56の下流側の端部であって、第2端の一例)が開口されている。筒壁46の内面は、挿入向き56と直交する断面において連続して延びている、すなわち環状である。筒壁46の内面は、挿入向き56と直交する断面が、上下方向52を長手方向とする楕円形状の側壁面の一例である。なお、筒壁46の内面は、挿入向き56と直交する断面が環状であれば、楕円形状に限定されず、円形状や矩形状等であってもよいが、後述するように、非円形状であることが好ましい。基端壁45の前面は、基端壁面の一例である。したがって、第1端の一例としての筒壁46の基端は、筒壁46の内面の挿入向き56の上流側の端部を指す。第2端の一例としての筒壁46の先端は、筒壁46の内面の挿入向き56の下流側の端部を指す。
第1気体流路60は、バルブ室47とインクカートリッジ30の外部との間で気体を流通させる流路である。すなわち、第1気体流路60は、バルブ室47を大気に連通させる。第1気体流路60は、前壁40の右端面を上下方向52に延びる溝60Aと、溝60Aの上端から上壁39の右端面を前後方向53に延びる溝60Bとで構成される。第1気体流路60は、筒壁46の内面(すなわち、側壁面)に設けられた開口61(第1開口の一例、図5参照)を通じて、溝60Aの下端がバルブ室47に連通されている。第1気体流路60は、上壁39の右端面に設けられた開口62を通じて、溝60Bの後端がインクカートリッジ30の外部に連通されている。
第2気体流路63は、バルブ室47とインク室36との間で気体を流通させる流路である。第2気体流路63は、前壁40の右端面を上下方向52に延びる溝である。また、第2気体流路63は、その下端が挿入向き56へ折れ曲がり、筒壁46の内面に設けられた開口64(第2開口の一例、図5参照)を通じて、バルブ室47に連通されている。第2気体流路63は、前壁40の後面(インク室36側の面)に設けられた開口65を通じて、その上端がインク室36に連通されている。
図5に示されるように、開口61,64は、筒壁46の内面において周方向に隔てられており、かつ挿入向き56と直交する同一平面にそれぞれ少なくとも一部が位置するように配置されている。本実施形態では、開口61,64は、挿入及び取出方向50における位置が同じ位置である。開口65は、未使用状態のインクカートリッジ30のインク室36に貯留されたインクの液面より上方に位置している。
図2に示されるように、第1気体流路60及び第2気体流路63は、インクカートリッジ30の右壁37を構成するフィルム43によって液密的に封止される。また、開口62は、半透膜44によって封止されている。すなわち、フィルム43は、開口62に対応する位置において切欠かれている。半透膜44は、インクの通過を遮断し且つ気体の通過を許容する微小な孔を有する多孔質膜であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる。
図5に示されるように、第1液体流路66は、バルブ室47の基端壁45側とインク室36との間でインクを流通させる流路である。本実施形態における第1液体流路66は、基端壁45を厚み方向(すなわち、前後方向53或いは挿入及び取出方向50)に貫通する貫通孔である。第1液体流路66は、基端壁45の前面(バルブ室47側の面)に設けられた開口67(第3開口の一例)を通じて、バルブ室47に連通されている。すなわち、開口67は、開口61、64より筒壁46の基端側に位置している。第1液体流路66は、基端壁45の後面(インク室36側の面)に設けられた開口68を通じて、インク室36に連通されている。
図3及び図4に示されるように、シール部材70は、外径寸法が筒壁46の外径寸法と概ね一致する上下方向52を長手方向とする楕円の平板形状である。シール部材70は、筒壁46の先端に液密的に密着される。シール部材70には、中央部を厚み方向(すなわち、前後方向53或いは挿入及び取出方向50)に貫通する貫通孔71が形成されている。貫通孔71は、バルブ室47の内外を連通させる。なお、貫通孔71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。貫通孔71の周囲には取出向き55へ突出する凸部71Aが形成されている。凸部71Aは、貫通孔71を囲むように連続する環状の突起である。凸部71Aの取出向き55の先端面(当接面の一例)は、挿入向き56と直交しており、弁体77が当接する。シール部材70は、例えば、ゴム等の弾性材料によって形成されている。
図3及び図4に示されるように、キャップ72は、楕円の平板形状の蓋部73と、蓋部73の厚み方向(すなわち、前後方向53或いは挿入及び取出方向50)の一方側の壁面から突出する楕円の筒形状の円筒部74と、円筒部74の突出端から蓋部73と反対向きに突出する係合部75とで構成される。蓋部73には、中央部を厚み方向に貫通する貫通孔76が形成されている。貫通孔76の直径は、貫通孔71より大きい。円筒部74は、貫通孔76を囲む位置に設けられている。キャップ72は、例えば、樹脂材料によって形成されている。
蓋部73は、筒壁46と反対側からシール部材70に当接する。すなわち、シール部材70は、前後方向53において筒壁46の先端と蓋部73とに挟まれている。円筒部74は、図4に示されるように、シール部材70の外周面及び筒壁46の外面の一部を覆う。係合部75は、前壁40に設けられた被係合部40A(図2参照)に係合される。キャップ72は、シール部材70を筒壁46の先端に保持する。
図3及び図4に示されるように、弁体77は、円板形状の弁78と、円筒形状の保持部79と、弁78から筒壁46の基端側に突出する凸部材80とで構成されている。弁体77は、弁78を筒壁46の先端側に向け、保持部79を筒壁46の基端側に向けた状態で、前後方向53に移動可能にバルブ室47内に配置されている。弁体77は、封止部材82より剛性の高い材料(例えば、樹脂材料)によって形成されている。弁体77及び封止部材82が移動体の一例である。
弁78は、シール部材70の凸部71Aの先端面に密着し得る前面78A(閉塞部の一例)と、前面78Aと反対側の後面78Bとを有する。後面78Bには、保持部79及び凸部材80が突設されている。弁78の外径寸法は、貫通孔71の直径より大きく且つ筒壁46の内径寸法より小さい。保持部79は、凸部材80を囲む位置において、弁78の後面78Bから筒壁46の基端側に延びている。保持部79の基端壁45側の端は開口(第4開口の一例)している。保持部79の外径寸法は、筒壁46の内径寸法より小さい。
凸部材80は、基端壁45の前面に設けられた開口67に対面する位置において、弁78の後面78Bから筒壁46の基端側に延びている。弁体77には、貫通孔81が形成されている。貫通孔81は、保持部79の内部空間と、弁78の後面78Bにおいて径方向に延びる溝とによって構成される。貫通孔81の保持部79の基端壁45側の開口が第4開口の一例であり、後面78B側の開口が第5開口の一例である。
封止部材82は、保持部79の外周面に外嵌される円筒形状の円筒部83と、円筒部83の外面から径方向外側に突出するフランジ形状の第1封止部84及び第2封止部85とで構成される。封止部材82は、例えば、ゴム等の弾性材料によって形成されている。第1封止部84及び第2封止部85は、前後方向53に離間して設けられている。具体的には、第1封止部84は、第2封止部85より筒壁46の基端壁45側に配置されている。換言すれば、第2封止部85は、第1封止部84より筒壁46の先端側に配置されている。封止部材82は、弁体77と共にバルブ室47内を前後方向53に移動する。第1封止部84及び第2封止部85は、弁体77が移動することによって、筒壁46の内面に対して摺動する。
図3及び図4に示されるように、第1封止部84及び第2封止部85は、前後方向53に沿った方向から視たときに上下方向52を長手方向とする楕円形状である。一方、筒壁46の内面は、挿入向き56と直交する平面における断面形状が上下方向52を長手方向とする楕円形状である。したがって、楕円形状の筒壁46の内面と合致する封止部材82の姿勢、すなわち、第1封止部84及び第2封止部85の長手方向を上下方向52に合致させた二姿勢のいずれかにおいて封止部材82が筒壁46の内部空間に挿入可能であり、第1封止部84及び第2封止部85の周縁が筒壁46の内面に気密的に密着する。第1封止部84及び第2封止部85の楕円形状、並びに筒壁46の内面の楕円形状が、回転規制部の一例である。
封止部材82がバルブ室47に挿入されていない状態において、第1封止部84及び第2封止部85の外径寸法は、筒壁46の内径寸法より大きい。すなわち、筒壁46の内面に密着した第1封止部84及び第2封止部85は、外径寸法を減じる向きに弾性変形する。すなわち、バルブ室47の基端側の空間と、バルブ室47の先端側の空間とは、弁体77の外側において遮断されている。第1封止部84と第2封止部85との間の空間は、気体が流通可能な閉空間である。
第1封止部84は、挿入向き56とは交差するが直交しない方向に沿って、前後方向53に延びるバルブ室47の中心軸線の周りを囲むように連続して延びている。図5に示されるように、バルブ室47において、弁体77が第1状態にあるとき、第1封止部84は、開口61,64の間の連通を気密に遮断する。第1封止部84の遮断によって、開口61は第1封止部84と第2封止部85との間のバルブ室47内の空間と連続し、開口64は、基端壁45側のバルブ室47内の空間と連続する。
第2封止部85は、挿入向き56と直交する方向に沿って、前後方向53に延びるバルブ室47の中心軸線の周りを囲むように連続して延びている。
バルブ室47の基端壁45側の空間と、バルブ室47の先端側の空間とは、弁体77の内部に形成された貫通孔81によって連通され得る。開口67から貫通孔81を経由して貫通孔71に至る流路は、バルブ室47内においてインクを流通させる第2液体流路69を構成する。
コイルバネ86は、基端壁45と弁体77との間に配置される。具体的には、コイルバネ86は、一端が基端壁45の前面に当接され、他端が弁体77(より具体的には、保持部79)の基端壁45に対面する面に当接されている。コイルバネ86は、弁体77を筒壁46の先端側へ向けて付勢する。これにより、バルブ室47において、弁体77は、シール部材70に当接した第1状態(図5参照)に保持される。なお、コイルバネ86に代えて、板バネ等の他の付勢部材が用いられてもよい。
[インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着される動作]
以下、図5から図7が参照されつつ、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ける弁体77の動きが説明される。
図5に示されるように、カートリッジ装着部110に装着される前のインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は第1状態にあり、弁体77は、コイルバネ86の付勢力によってシール部材70に当接している。弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70の貫通孔71の周縁部の当接面71Aに液密的に密着する。これにより、貫通孔71が閉塞される。第1液体流路66と第2液体流路69とは連通された状態にあるが、第2液体流路69は、貫通孔71の位置においてバルブ室47の外部に対して閉塞されている。
第1封止部84は、開口61、64の間において前後方向53と直交せずに斜めに交差して延びている。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63との間の連通が遮断される。なお、第1気体流路60と第2気体流路63との間の連通が遮断されていれば、第1封止部84が開口61、64の一部に重なっていてもよい。第2封止部85は、開口61より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と貫通孔71との間の連通が遮断される。なお、第1気体流路60と貫通孔71との間の連通が遮断されていれば、第2封止部85が開口61の一部に重なっていてもよい。
図6は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される途中の(インクニードル102がバルブ室47内に途中まで挿入された)バルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着される途中のインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は、貫通孔76、71を通じてバルブ室47に進入したインクニードル102に押圧されることによって、コイルバネ86の付勢力に抗して第1状態より筒壁46の基端壁45側(取出向き55)へ移動した第2状態となる。
弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70から離間している。インクニードル102は、先端側の第3封止部105及び連通孔104がシール部材70の貫通孔71に圧入されているが、連通孔104は貫通孔71よりバルブ室47側へ進入していない。すなわち、インクニードル102は、第3封止部105が貫通孔71を画定するシール部材70の周壁面に接触して、当該周壁面を径方向に弾性変形させて、その先端側の一部がバルブ室47内に進入しているが、連通孔104は、貫通孔71においてシール部材の70の周壁面により封止されている。したがって、弁78の前面78Aはシール部材70から離間しているが、バルブ室47とインクニードル102の内部空間とは連通されていない。
弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、第1封止部84は、開口61,64と開口67との間に位置する。具体的には、第1封止部84は、開口61,64より筒壁46の基端壁45側で且つ開口67より筒壁46の先端側において、筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63とが連通され、かつ、第2気体流路63と第1液体流路66との間の連通が遮断される。したがって、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間(バルブ室47)、及び第2気体流路63を通じてインク室36が大気に連通される。第2封止部85は、開口61,64より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60及び第2気体流路63と貫通孔71との間の連通が遮断される。
図7は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着完了された(インクカートリッジ30からインクが流出可能な状態)バルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着完了されたインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は、バルブ室47にさらに進入したインクニードル102に押圧されることによって、コイルバネ86の付勢力に抗して、第2状態より筒壁46の基端側の第3状態にある。
弁体77及び封止部材82が第3状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70から離間している。インクニードル102は、シール部材70の貫通孔71に更に圧入されて、第3封止部105及び連通孔104が貫通孔71を通過してバルブ室47へ進入している。これにより、バルブ室47及び貫通孔71を通じて、第2液体流路69は、インクニードル102の内部の液体流路に連通され、第1液体流路66、第2液体流路69、及びインクニードル102を通じて、インク室36内のインクがインクカートリッジ30の外部に流出可能となる。
第1封止部84は、開口61,64と開口67との間に位置する。具体的には、第1封止部84は、開口61,64より筒壁46の基端側で且つ開口67より筒壁46の先端側において、筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63とが連通され、かつ第2気体流路63と第1液体流路66との間の連通が遮断される。したがって、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間であるバルブ室47、及び第2気体流路63を通じてインク室36が大気に連通されている。第2封止部85は、開口61,64より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60及び第2気体流路63と貫通孔71との間の連通が遮断される。
[第1実施形態の作用効果]
前述された実施形態によれば、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときに、弁体77の前面78Aによりシール部材70の貫通孔71が閉塞されて、インクカートリッジ30からインクが流出することがない。また、インク室36が閉空間とされる。弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間、及び第2気体流路63を通じて、インク室36が大気連通される。他方、第3封止部105がシール部材70に密着して連通孔104を閉塞しており、かつインクニードル102の連通孔104はバルブ室47内に進入していないので、インク室36とインクニードル102の内部空間とは連通されていない。弁体77及び封止部材82が第3状態にあるときに、第3封止部105がシール部材70から離れて連通孔104がバルブ室47へ進入し、インク室36とインクニードル102の内部空間とが、第1液体流路66、第2液体流路69、バルブ室47、及び連通孔104を通じて連通される。開口61,64が、筒壁46の内面において周方向に隔てられており、かつ挿入向き56と直交する同一平面にそれぞれ少なくとも一部が位置するように配置されているので、開口61,64が挿入向き56に隔てられて配置されている場合に比べて、バルブ室47の挿入向き56に沿った寸法を短くすることができる。
また、前後方向53に沿った方向から視たときの第1封止部84及び第2封止部85の形状、及び筒壁46の内面の挿入向き56と直交する平面における断面形状が楕円形とされることにより、封止部材82がバルブ室47内において周方向へ回転することが規制され、第1封止部84と開口61,64との位置関係が、封止部材82の回転により変化することがない。
また、弁体77の前面78Aにインクニードル102が当接した状態で取出向き55へ相対的に押されることによって、コイルバネ86の付勢力に抗して、弁体77が取出向き55へ移動し、インクニードル102が前面78Aから離れると、コイルバネ86の付勢力によって、弁体77が挿入向き56へ移動するので、インクニードル102がシール部材70の貫通孔71から引き抜かれると、貫通孔71は弁体77の前面78Aがシール部材70に当接して直ちに閉塞される。
また、シール部材70の凸部71Aがコイルバネ86の付勢力を受けるので、コイルバネ86が自然長よりも縮んだ状態で弁体77を第1状態に保持することができる。これにより、バルブ室47を小型化することができる。
また、第1液体流路66及び第2液体流路69によって、インク室36からシール部材70までのインク流路を簡易かつ短く構成されている。
また、開口67が基端壁45に配置されているので、第1封止部84が開口67より基端壁45へ移動することがない。これにより、第1封止部84と開口67との位置関係を考慮することなく、弁体77及び封止部材82の移動範囲を設定することができる。
[第2実施形態]
以下、第2実施形態の説明がされる。第1実施形態では、インクニードル102に第3封止部105が設けられていたが、第2実施形態では、インクニードル102には第3封止部105が設けられておらず、代わりに、弁体77の弁78に第3封止部87が設けられている点において、第1実施形態と異なる。その他の構成は第1実施形態と同様なので、詳細な説明が省略される。また、図8から図10において第1実施形態と同じ参照符号を付した部材について説明が省略された構成は、第1実施形態と同様の構成である。
図9に示されるように、第2実施形態において、インクニードル102の先端側には第3封止部105が設けられておらず、周壁面の突出端103側に、連通孔104が配置されている。すなわち、第2実施形態においては、第1実施形態の連通孔104より突出端103側に、連通孔104が配置されている。したがって、インクニードル102の突出端103と連通孔104との間には、周壁面が存在しない、或いは殆ど存在しない。つまり、インクニードル102の突出端103と連通孔104との間の挿入及び取出方向50に沿った長さは、弁体77及び封止部材82が1状態にあるときの第1封止部84と開口64との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより短い。また、カートリッジ装着部110において、インクニードル102がケース101の奥面から取出向き55へ突出する長さは、第3封止部105が存在しない分だけ、第1実施形態のインクニードル102より短い。
図8に示されるように、弁78は、シール部材70の凸部71Aの先端面に密着し得る前面78Aから挿入向き56へ突出する第3封止部87を有する。第3封止部87は、円柱形状であり、その外径寸法は、シール部材70の貫通孔71の内径より若干大きい。したがって、第3封止部87は、シール部材70の貫通孔71に進入すると、貫通孔71を画定する周壁面に密着して貫通孔71を液密に封止する。第3封止部87の挿入及び取出方向50に沿った長さは、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第1封止部84と開口64との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより長い。また、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第2封止部85と開口61との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより短い。
図8に示されるように、カートリッジ装着部110に装着される前のインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は第1状態にあり、コイルバネ86の付勢力によって弁体77がシール部材70に当接している。弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70の貫通孔71の周縁部の当接面71Aに液密的に密着する。また、第3封止部87は、シール部材71の貫通孔71に進入して、貫通孔71の周壁面に液密に密着する。これにより、貫通孔71が閉塞される。第1液体流路66と第2液体流路69とは連通された状態にあるが、第2液体流路69は、貫通孔71の位置においてバルブ室47の外部に対して閉塞されている。
第1封止部84は、開口61、64の間に位置している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63との間の連通が遮断される。第2封止部85は、開口61より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と貫通孔71との間の連通が遮断される。
図9は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される途中の(インクニードル102がシール部材70の貫通孔71に途中まで挿入された)バルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着される途中のインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は、貫通孔76、71を通じてバルブ室47に進入したインクニードル102に押圧されることによって、コイルバネ86の付勢力に抗して第1状態より筒壁46の基端壁45側(取出向き55)へ移動した第2状態となる。
弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70から離間しているが、第3封止部87の一部はシール部材70の貫通孔71に進入した状態にある。したがって、インクニードル102は、先端側の連通孔104がシール部材70の貫通孔71に圧入されているが、連通孔104は貫通孔71よりバルブ室47側へ進入していない。すなわち、弁78は、第3封止部105の一部が貫通孔71を画定するシール部材70の周壁面に接触しているため、貫通孔71が封止されている。したがって、弁78の前面78Aはシール部材70から離間しているが、バルブ室47とインクニードル102の内部空間とは連通されていない。
弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、第1封止部84は、開口61,64と開口67との間に位置する。具体的には、第1封止部84は、開口61,64より筒壁46の基端壁45側で且つ開口67より筒壁46の先端側において、筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63とが連通され、かつ、第2気体流路63と第1液体流路66との間の連通が遮断される。したがって、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間(バルブ室47)、及び第2気体流路63を通じてインク室36が大気に連通される。第2封止部85は、開口61,64より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60及び第2気体流路63と貫通孔71との間の連通が遮断される。
図10は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着完了された(インクカートリッジ30からインクが流出可能な状態)バルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着完了されたインクカートリッジ30において、弁体77及び封止部材82は、バルブ室47にさらに進入したインクニードル102に押圧されることによって、コイルバネ86の付勢力に抗して、第2状態より筒壁46の基端側の第3状態にある。
弁体77及び封止部材82が第3状態にあるときに、弁78の前面78Aは、シール部材70から離間しており、かつ第3封止部87はシール部材70の貫通孔71から完全に抜け出ている。インクニードル102は、シール部材70の貫通孔71に更に圧入されて、連通孔104が貫通孔71を通過してバルブ室47へ進入している。これにより、連通孔104を通じて、第2液体流路69は、インクニードル102の内部の液体流路に連通され、第1液体流路66、第2液体流路69、及びインクニードル102を通じて、インク室36内のインクがインクカートリッジ30の外部に流出可能となる。
第1封止部84は、開口61,64と開口67との間に位置する。具体的には、第1封止部84は、開口61,64より筒壁46の基端側で且つ開口67より筒壁46の先端側において、筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63とが連通され、かつ第2気体流路63と第1液体流路66との間の連通が遮断される。したがって、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間であるバルブ室47、及び第2気体流路63を通じてインク室36が大気に連通されている。第2封止部85は、開口61,64より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60及び第2気体流路63と貫通孔71との間の連通が遮断される。
前述された第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。
[第2実施形態の変形例]
なお、前述された第2実施形態では、弁78から突出する第3封止部87がシール部材70の貫通孔71に進入する構成であるが、このような構成に代えて、図11に示されるように、弁78に第3封止部87が設けられず、シール部材70において、外周縁から取出向き55へ突出する円筒形状のシール部88が設けられて、シール部88と弁78の周壁面とが液密に密着するように構成されてもよい。すなわち、弁78の周壁面が第3封止部として機能するようにしてもよい。このような実施態様では、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの弁78の周壁面とシール部88とが密着している部分の挿入及び取出方向50に沿った長さが、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第1封止部84と開口64との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより長く、かつ弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第2封止部85と開口61との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより短く設定される。
また、前述された第2実施形態では、シール部材70に凸部71Aが設けられていたが、凸部71Aが省略されて、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときに、弁78の前面78Aがシール部材70から離間していてもよい。その場合であっても、弁78の第3封止部87がシール部材70の貫通孔71に進入して、シール部材70に密着しているので、インクカートリッジ30からインクが流出することがない。ただし、この場合、シール部材70がコイルバネ86の付勢力を受けるための挿入向き56と交差する当接面を有していないので、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるとき、コイルバネ86は自然長に近い状態となる。よって、バルブ室47が比較的大型化する。
[第1実施形態及び第2実施形態の変形例]
前述された第1実施形態及び第2実施形態では、第3封止部87,105が、弁体77の弁78又はインクニードル102のいずれか一方にのみ設けられているが、弁体77の弁78及びインクニードル102の両方に第3封止部が設けられていてもよい。そのような実施形態においては、弁体77の弁78及びインクニードル102の両方に設けられた各第3封止部の挿入及び取出方向50に沿った長さの合計が、弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第1封止部84と開口64との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより長く、かつ弁体77及び封止部材82が第1状態にあるときの第2封止部85と開口61との間の挿入及び取出方向50に沿った長さより短く設定される。
また、前後方向53に沿った方向から視たときの第1封止部84及び第2封止部85の形状、並びに筒壁46の内面の挿入向き56と直交する平面における断面形状が楕円形とされているが、これら断面形状は非円形であれば、楕円以外の形状であってもよい。また、前後方向53に沿った方向から視たときの第1封止部84及び第2封止部85の形状、並びに筒壁46の内面の挿入向き56と直交する平面における断面形状が円形であっても、例えば、弁体77から筒壁46の内面へ向かって突出する凸部と、筒壁46の内面に形成されて当該凸部が進入可能であり、前後方向53に沿って延びる溝部と、を有する回転規制部によって、バルブ室47における封止部材82の周方向への回転が規制されてもよい。
また、第1封止部84は、第1状態の弁体77及び封止部材82において開口61、64の間の連通を遮断できれば(すなわち、円筒部83の外周面を一周する環状であれば)、どのような形状であってもよい。例えば、第1封止部84は、前後方向53と交差する方向において円筒部83の外周面を一周しながら、途中で蛇行或いは屈曲していてもよい。第2封止部85についても同様である。
また、半透膜44の取り付け位置は開口62に限定されず、第1気体流路60の経路上の任意の位置であってもよい。また、開口61から半透膜44に至る第1気体流路60の任意の位置にラビリンス構造を設けることにより、インクが半透膜44に付着することによって気体の流通が阻害されるのを抑制することができる。
また、第1封止部84及び第2封止部85は、例えば、保持部79に設けられた円周溝に嵌まり込むOリング等であってもよい。
また、バルブ室47の位置は上記の実施形態の例に限定されない。例えば、前壁40の前面から筒壁46を突出させてもよい。この場合の基端壁45は前壁40が兼ねることになる。また、前壁40を厚み方向に貫通する貫通孔の内部をバルブ室47としてもよい。この場合、当該貫通孔の内面が側壁面となり、筒壁46は省略される。
また、前述された第1実施形態及び第2実施形態では、弁体77及び封止部材82が第2状態にあるときに、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間、及び第2気体流路63を通じて、インク室36が大気連通された後、弁体77及び封止部材82が第3状態にあるときに、インク室36とインクニードル102の内部空間とが、第1液体流路66、第2液体流路69、バルブ室47、及び連通孔104を通じて連通されているが、インク室36とインクニードル102の内部空間との連通より先に大気連通が行われる必要がないときは、これらの順序は特に限定されない。例えば、インク室36とインクニードル102の内部空間との連通が、大気連通より先に行われてもよい場合には、弁体77及び封止部材82が基端壁45側へ移動可能な範囲が、筒壁46の内部空間側へ突出して第2状態の弁体77及び封止部材82と当接する凸片や段差面などによって規制されてもよい。
また、前述された第1実施形態及び第2実施形態では、シール部材70の貫通孔71の直径は、インクニードル102或いは弁78の第3封止部87の外径より若干小さいが、本発明はこれに限定されない。すなわち、シール部材70の貫通孔71の少なくとも一部が、貫通孔71にインクニードル102が挿入されていないときに、シール部材70自身の弾性によって閉塞されていてもよい。この構成によると、必ずしもバルブ室47内にコイルバネ86を配置しないくてもよい。すなわち、バルブ室47内にコイルバネ86が配置されていないと、弁体77及び封止部材82が第3状態となった後にインクニードル102がバルブ室47から抜かれても、弁体77及び封止部材82は第1状態に留まる。したがって、弁78はシール部材70に接触しないが、シール部材70の弾性によって貫通孔71の少なくとも一部が閉じられるため、バルブ室47から貫通孔71を通じてインクが流出することが抑制される。
[第3実施形態]
以下、第3実施形態の説明がされる。第1実施形態では、弁体77及び封止部材82が移動体の一例であったが、第3実施形態では、弁体77及び封止部材82の代わりに、保持部93及び封止部材82が移動体の一例となる。また、第1実施形態では、第2液体流路69が弁78により開閉可能に構成されていたが、第3実施形態では、弁78(及び凸部材80)が省略されており、第2液体流路69が弁体92により開閉可能に構成されている。さらに、第1実施形態では、インクニードル102に第3封止部105が設けられていたが、第3実施形態では、インクニードル102に第3封止部105が設けられておらず、当接部106が設けられている。その他の構成はにおいて第3実施形態は第1実施形態と概ね同様なので、詳細な説明が省略される。また、図12から図14において第1実施形態と同じ参照符号を付した部材について説明が省略された構成は、第1実施形態と同様の構成である。
図12に示されるように、第1実施形態の弁体77及び封止部材82は、第3実施形態では、概ね円筒形状の保持部93と、弁体92と、封止部材82と、に置き換えられている。保持部93は、シール部材70の凸部71Aの先端面に密着し得る前面93Aを有する。保持部93には、基端壁45側の開口94(第4開口の一例)と、筒壁46の先端側の開口95(第5開口の一例)との間で前後方向53に沿って延出された貫通孔91が形成されている。保持部93の外周側に、第1封止部84及び第2封止部85を有する封止部材82が設けられている。
保持部93よりも基端壁45側には、開口94を開閉する弁体92が配置されている。弁体92は概ね円柱形状の部材であり、その前面92Aは円形状であり、その外径は開口94の内径より大きく、筒壁46の内径と同等である。弁体92の前面92Aが開口94を区画する周縁部分に当接することによって開口94が閉塞される。この弁体92の位置が閉塞位置である。弁体92には、弁体92よりも基端壁45側のバルブ室47と、弁体92よりも先端側のバルブ室47とを連通する貫通孔97が設けられている。貫通孔97は、インクが流通可能な流路である。
コイルバネ96(第2付勢部材の一例)は、基端壁45と弁体92との間に配置される。具体的には、コイルバネ96は、一端が基端壁45の前面に当接され、他端が弁体92に当接されている。コイルバネ96は、弁体92を保持部93へ向けて付勢する。これにより、弁体92は、保持部93の開口94の周縁部分に当接した閉塞位置に保持される。なお、コイルバネ96に代えて、板バネ等の他の付勢部材が用いられてもよい。
図13に示されるように、インクニードル102は、突出端103から基端側へ離れた位置に当接部106を有する。当接部106は、突出端103の外径より大径な段差面により構成されている。インクニードル102の突出端103の外径は、保持部93の貫通孔91の内径より小さい。したがって、インクニードル102の突出端103は、貫通孔91に挿入可能である。当接部106の外径は、貫通孔91の内径より十分に大きい。したがって、当接部106は、貫通孔91に進入することができず、保持部93の開口95の周縁部分に当接する。突出端103から当接部106までの挿入向き56に沿った方向の長さは、貫通孔91の挿入向き56に沿った長さより長い。したがって、当接部106が保持部93の開口95の周縁部分に当接した状態において、連通孔104は、開口94より基端壁45側へ突出する。
図12に示されるように、カートリッジ装着部110に装着される前のインクカートリッジにおいて、保持部93及び封止部材82は、コイルバネ96の付勢力によってシール部材70に当接した第1状態にある。保持部93及び封止部材82が第1状態にあるときに、保持部93の前面93Aは、シール部材70の貫通孔71の周縁部に液密的に密着する。これにより、貫通孔71が閉塞される。また、弁体92が閉塞位置に保持されることによって、貫通孔91の開口94が弁体92によって閉塞される。
第1封止部84は、開口61、64の間に位置している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63との間の連通が遮断される。第2封止部85は、開口61より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と貫通孔71との間の連通が遮断される。
図13は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される途中の(インクニードル102の当接部106が保持部93に当接した)バルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着される途中のインクカートリッジ30において、インクニードル102の突出端103は、シール部材70の貫通孔71を通じて保持部93の開口95から貫通孔91へ進入する。インクニードル102の当接部106よりも突出端103側の周壁面と貫通孔91を画定している保持部93内面との間には隙間があるので、インクニードル102の突出端103が貫通孔91へ進入しても、保持部93及び封止部材82は、第1状態から移動しない。したがって、第1気体流路60と第2気体流路63との間の連通は遮断されている。
インクニードル102の突出端103が弁体92に当接すると、弁体92はインクニードル102に押されてコイルバネ96の付勢力に抗して閉塞位置から開放位置、すなわち保持部93の開口94から離間した位置へ移動する。そして、インクニードル102の連通孔104が開口94からバルブ室47の基端壁45側へ進入すると、第1液体流路66及び連通孔97,104を通じて、インク室36とインクニードル102の内部とがインクが流通可能に連通される。
図14は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着完了されたバルブ室47内の状態を示す。カートリッジ装着部110に装着完了されたインクカートリッジにおいて、保持部93及び封止部材82は、バルブ室47にさらに進入したインクニードル102の当接部106が保持部93の開口95の周縁部分に当接して押し込まれることによって、第1状態より筒壁46の基端壁45側へ移動して、第2状態となる。弁体92も、インクニードル102の突出端103に押し込まれることによって、コイルバネ96の付勢力に抗して、さらに基端壁45側へ移動する。
保持部93及び封止部材82が第2状態にあるときに、第1封止部84は、開口61,64と開口67との間に位置する。具体的には、第1封止部84は、開口61,64より筒壁46の基端壁45側で且つ開口67より筒壁46の先端側において、筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60と第2気体流路63とが連通され、かつ、第2気体流路63と第1液体流路66との間の連通が遮断される。したがって、第1気体流路60、第1封止部84と第2封止部85との間の空間(バルブ室47)、及び第2気体流路63を通じてインク室36が大気に連通される。第2封止部85は、開口61,64より筒壁46の先端側において筒壁46の内面に気密的に密着している。これにより、第1気体流路60及び第2気体流路63と貫通孔71との間の連通が遮断される。
前述された第3実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。
30 インクカートリッジ
36 インク室
45 基端壁
46 筒壁
47 バルブ室
60 第1気体流路
61,64,67,94,95 開口
63 第2気体流路
66 第1液体流路
69 第2液体流路
70 シール部材
71,81,91 貫通孔
77,92 弁体
80 凸部材
84 第1封止部
85 第2封止部
86,96 コイルバネ
102 インクニードル
106 当接部

Claims (13)

  1. 液体が貯留される液体貯留室と、
    上記液体貯留室から外方へ向かう第1向きへ延び且つ第1向きと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向きの上流側である第1端側に設けられた基端壁面によって区画されたバルブ室と、
    上記バルブ室の側壁面に設けられた第1開口を通じて、上記バルブ室と外部との間で気体が流通可能に設けられた第1気体流路と、
    上記バルブ室の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が流通可能に設けられた第2気体流路と、
    上記バルブ室内に配置されて上記第1向きと反対の第2向きへ移動可能な移動体と、
    上記移動体の外面に環状に連続して設けられており、上記側壁面に密着して上記第2向きへ摺動可能な第1封止部と、
    上記第1封止部より上記側壁面の上記第1向きの下流側である第2端側において上記第1封止部との間に気体が流通可能な空間が隔てられて設けられており、上記移動体の外面に環状に設けられて上記側壁面に密着して上記第2向きへ摺動可能な第2封止部と、を具備しており、
    上記第1開口及び上記第2開口は、上記側壁面において周方向に隔てられており、かつ上記第1向きと直交する同一平面にそれぞれ少なくとも一部が位置するように配置されており、
    上記移動体は、上記第1封止部が上記第1開口と上記第2開口との間に位置して気体の流通を遮断し、かつ上記第2封止部が上記第1開口及び上記第2開口より上記第2端側に位置する第1状態と、
    上記第1状態から上記第2向きへ移動して、上記第1封止部と上記第2封止部との間の空間を通じて、上記第1開口と上記第2開口とが気体が流通可能に連通される第2状態と、に移動可能である液体カートリッジ。
  2. 上記移動体が上記バルブ室内において上記周方向へ回転することを規制する回転規制部を更に有する請求項1に記載の液体カートリッジ。
  3. 上記回転規制部は、上記側壁面の上記第1向きと直交する平面における断面形状が非円形として構成されたものである請求項2に記載の液体カートリッジ。
  4. 上記回転規制部は、
    上記移動体から上記側壁面へ向かって突出する凸部と、
    上記側壁面に形成されて上記凸部が進入可能であり、上記第2向きに沿って延びる溝と、を有するものである請求項2に記載の液体カートリッジ。
  5. 上記バルブ室における上記第2封止部より上記第2端側と上記液体貯留室との間で液体が流通可能な液体流路と、
    上記側壁面の上記第2端側に設けられており、上記バルブ室の内部と外部とを連通する貫通孔を有するシール部材と、を更に具備しており、
    上記移動体は、上記シール部材に密着して上記貫通孔を閉塞可能な閉塞部を有しており、上記第1状態において、上記移動体の閉塞部が上記シール部材の貫通孔を閉塞する請求項1から4のいずれかに記載の液体カートリッジ。
  6. 上記移動体の閉塞部に、上記シール部材の貫通孔を画定する周壁面に密着して摺動する第3封止部が設けられており、
    上記移動体が上記第2状態より上記第2向きへ移動すると、上記第3封止部が上記シール部材の貫通孔の周壁面から離れる請求項5に記載の液体カートリッジ。
  7. 上記バルブ室内において上記基端壁面と上記移動体との間に配置されており、上記移動体を上記第1向きへ付勢する第1付勢部材を更に備えており、
    上記移動体は、上記バルブ室内において上記第1向き及び上記第2向きへ移動可能である請求項6に記載の液体カートリッジ。
  8. 上記シール部材は、上記第1向きと交差する当接面を有しており、
    上記移動体は、上記第1付勢部材に付勢された状態で上記閉塞部が上記当接面に当接して上記第1状態に保持される請求項7に記載の液体カートリッジ。
  9. 上記液体流路は、
    上記バルブ室の上記第1端側に開口する第3開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室とを液体が流通可能に連通する第1液体流路と、
    上記バルブ室に配置された上記移動体を貫通しており、上記第1端側に開口する第4開口と、上記第2端側に開口する第5開口とを有する貫通孔を含む第2液体流路と、を含む請求項5から8のいずれかに記載の液体カートリッジ。
  10. 上記第3開口は、上記基端壁面に配置されている請求項9に記載の液体カートリッジ。
  11. 上記バルブ室における上記第2封止部より上記第2端側と上記液体貯留室との間で液体が流通可能な液体流路を更に具備しており、
    上記液体流路は、
    上記バルブ室の上記第1端側に開口する第3開口を通じて、上記バルブ室と上記液体貯留室とを液体が流通可能に連通する第1液体流路と、
    上記移動体は、上記第2向きに沿って貫通して、上記第1端側に開口する第4開口と上記第2端側に開口する第5開口とを有する貫通孔を含む第2液体流路と、を有するものであり、
    上記第4開口は、弁体により開閉されるものであり、
    上記弁体は、上記貫通孔に挿通されて上記第2向きへ進入する液体抽出管により上記第4開口を閉塞する閉塞位置から上記第4開口を開放する開放位置へ移動する請求項1に記載の液体カートリッジ。
  12. 上記弁体は、上記第2状態の移動体に対して上記第2向きへ移動する上記液体抽出管が当接して上記閉塞位置から上記開放位置へ移動する請求項11に記載の液体カートリッジ。
  13. 上記バルブ室内において上記基端壁面と上記弁体との間に配置されており、上記弁体を上記閉塞位置へ付勢する第2付勢部材を更に備えたものである請求項11又は12に記載の液体カートリッジ。
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