JP6128004B2 - 液体供給装置及び液体カートリッジ - Google Patents

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、及び当該液体カートリッジを備えた液体供給装置に関する。

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、大気連通部は、インク供給部より先に大気開放されることが望ましい。例えば、インク室内が減圧されている状態で、大気連通部より先にインク供給部が放されると、インク供給部が接続された記録ヘッド側から減圧されたインク室へインクが流れ込み、記録ヘッドのノズルにおいてインクのメニスカスが破壊されるおそれがある。また、インク室内が減圧されていなくとも、例えば高地のようにインク室の内圧より気圧が低い場所では、インク室から記録ヘッド側へインクが過剰に供給されて、やはり記録ヘッドのノズルにおいてインクのメニスカスが破壊されるおそれがある。

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

しかしながら、特許文献１に記載された構成のインクカートリッジでは、筒状部材が移動することなくインク供給管が筒状部材の貫通孔内を移動して弁体を移動させることが無いように、筒状部材が大径孔を区画する壁面に対して摺動しつつ大径孔内を移動するために要する力より、インク供給管が筒状部材に対して摺動しつつ貫通孔内を移動するために要する力が大きくなるように、筒状部材と大径孔を区画する壁面との間の摩擦力、及びインク供給管と筒状部材との間の摩擦力を設定する必要がある。また、筒状部材が移動した後は、インク供給管を筒状部材に対して摺動させながら弁体を移動させることとなり、そのために必要な力、すなわちインクカートリッジを装着するために必要な力が大きくなる。また、筒状部材及び弁体が独立して移動する構造が採用されているので、部品点数が多くなり、また、小型化が図り難い。

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、液体が流出可能な状態となる前にカートリッジ内部を確実に大気に連通させることができ、装着に要する力が小さく、簡易な構造の液体カートリッジ及び液体供給装置を提供することにある。

(1) 本発明は、液体カートリッジと、当該液体カートリッジが装着された状態において、当該液体カートリッジ内へ進入する液体抽出管を有するカートリッジ装着部と、を具備する液体供給装置に関する。上記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、上記バルブ室の壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室と上記液体カートリッジの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、上記側壁面の上記第１向きの下流側である第２端側に設けられており、上記第１向きと逆向きの第２向きへ上記液体抽出管が進入可能な貫通孔を有するシール部材と、上記バルブ室内に配置されて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、当該貫通孔を閉塞した状態から上記第２向きへ移動可能な弁体と、上記弁体の外面に環状に設けられており、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、上記弁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、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、を具備する。上記液体抽出管は、上記シール部材の貫通孔に進入して上記弁体の閉塞部と当接した状態において、上記液体抽出管の内外を連通する連通孔を有する。上記弁体の閉塞部又は上記液体抽出管の少なくとも一方であって、上記液体抽出管が上記閉塞部に当接した状態における上記連通孔よりも上記第２向きの前方に、上記液体抽出管が上記シール部材の貫通孔へ進入すると当該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いる。上記第１開口又は上記第２開口の少なくとも一方は、上記側壁面に配置されている。上記弁体は、上記弁体の閉塞部が上記シール部材の貫通孔を閉塞し、上記第１封止部が上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断し、且つ上記第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、上記液体抽出管が上記シール部材の貫通孔に進入して上記閉塞部に当接して上記第１状態から上記第２向きへ移動して、上記第３封止部が上記シール部材の貫通孔の周壁面に密着し、且つ上記第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、上記第２状態より上記第２向きへ移動して、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、且つ上記液体抽出管の連通孔が上記バルブ室内に進入して、当該液体抽出管の内部空間と当該バルブ室内とが連通する第３状態と、に移動可能である。

弁体が第１状態にあるときに、弁体の閉塞部によりシール部材の貫通孔が閉塞されて、液体カートリッジから液体が流出することがない。また、液体貯留室が閉空間とされる。弁体が第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気体流路を通じて、液体貯留室が大気連通される。他方、第３封止部がシール部材に密着して貫通孔を閉塞しているので、液体供給管の連通孔は未だバルブ室内に進入しておらず、液体貯留室と液体供給管の内部空間とは連通されていない。弁体が第３状態にあるときに、第３封止部がシール部材から離れて、液体貯留室と液体供給管の内部空間とが、液体流路、バルブ室、及び連通孔を通じて連通される。

(2) 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、上記弁体を上記第１向きへ付勢する付勢部材を更に備えており、上記弁体は、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ってもよい。

弁体の閉塞部に液体供給管が当接した状態で第２向きへ相対的に押されることによって、付勢部材の付勢力に抗して、弁体が第２向きへ移動する。液体供給管が閉塞部から離れると、付勢部材の付勢力によって、弁体が第１向きへ移動する。したがって、液体供給管がシール部材の貫通孔が引き抜かれると、シール部材の貫通孔は閉塞部によって直ちに閉塞される。

(3) 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、上記弁体は、上記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状態に保持されてもよい。

シール部材の当接面が付勢部材の付勢力を受けるので、例えば、付勢部材がコイルバネであれば、コイルバネが自然長よりも縮んだ状態で弁体を第１状態に保持することができる。これにより、バルブ室を小型化することができる。

(4) 上記弁体の第１状態において、上記第１封止部が、上記第１開口と上記第２開口との間に位置することにより、上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断してもよい。

(5) 上記第１開口及び上記第２開口は、上記側壁面に配置されていてもよい。

これにより、第１開口と第２開口との離間距離を短くできる。

(6) 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弁体を貫通しており、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開口とを有する第２液体流路と、を含むものであってもよい。

これにより、液体貯留室からシール部材までの液体流路を簡易に且つ短くできる。

(7) 上記第３開口は、上記基端壁面に配置されていてもよい。

これにより、第１封止部が第３開口より第１端側へ移動することがないので、第１封止部と第３開口との位置関係を考慮することなく、弁体の移動範囲を設定することができる。

(8) 上記側壁面及び上記弁体の外面の上記第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、上記弁体の外面から径方向外側に突出し且つ周方向に連続するフランジ形状であってもよい。

これにより、バルブ室において弁体を周方向に対して位置決めする必要がなく、製造が容易となる。

(9) 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、上記側壁面の上記第１向きの下流側である第２端側に設けられており、上記第１向きと逆向きの第２向きへ液体抽出管が進入可能な貫通孔を有するシール部材と、上記バルブ室内に配置されて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、当該貫通孔を閉塞した状態から上記第２向きへ移動可能な弁体と、上記弁体の外面に環状に設けられており、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、上記弁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、上記弁体の閉塞部設けられており、上記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、を具備する。上記第１開口又は上記第２開口の少なくとも一方は、上記側壁面に配置されている。上記弁体は、上記弁体の閉塞部が上記シール部材の貫通孔を閉塞し、上記第１封止部が上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断し、且つ上記第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３封止部が上記シール部材の貫通孔の周壁面に密着し、且つ上記第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、上記第２状態より上記第２向きへ移動して、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、且つ上記液体流路が上記バルブ室の外部と連通し得る第３状態と、に移動可能である。

本発明によれば、液体が流出可能な状態となる前にカートリッジ内部を確実に大気に連通させることができ、装着に要する力が小さく、簡易な構造の液体カートリッジ及び液体供給装置が実現される。

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、インクニードル１０２の断面図である。 図３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を右上前方から視た斜視図、（Ｂ）はインクカートリッジ３０を右下後方から視た斜視図である。 図４は、バルブ室４７を開閉するための各構成要素を前方側から視た分解斜視図である。 図５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視た分解斜視図である。 図６は、弁体７７が第１状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図７は、弁体７７が第２状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図８は、弁体７７が第３状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図９は、第２実施形態において、弁体７７が第１状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図１０は、第２実施形態において、弁体７７が第２状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図１１は、第２実施形態において、弁体７７が第３状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図１２は、第２実施形態の変形例において、弁体７７が第１状態にあるときのインクカートリッジ３０の水平断面を下方から視たバルブ室４７の拡大断面図である。 図１３は、第３実施形態に係るインクカートリッジ３２を模式的に示す鉛直断面図である。 図１４は、第３実施形態の変形例に係るインクカートリッジ３２を模式的に示す鉛直断面図である。

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。

［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（液体供給装置の一例）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（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２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２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の外部と内部とを連通され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、後述される抗弁対７７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３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６参照）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３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３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。フレーム３１の左右方向５１の他方側（図３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６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３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。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に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。なお、環状とは、円形状に限定されず、楕円形状や矩形状等であってもよい。筒壁４６の内面は、環状の側壁面の一例である。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６参照）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、筒壁４６の内面に設けられた開口６４（第２開口の一例、図６参照）を通じて、その下端がバルブ室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６に示されるように、開口６４は、開口６１より筒壁４６の基端側に位置している。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３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６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４及び図５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円板形状である。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４及び図５に示されるように、キャップ７２は、円板形状の蓋部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円筒形状の円筒部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、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３参照）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４及び図５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、第２液体流路６９が形成されている。第２液体流路６９は、保持部７９の内部且つ凸部材８０の周囲の空間と、その空間に連続している弁７８の後面７８Ｂにおいて径方向に延びる溝８１とによって構成される。溝８１の端部が第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６に示されるように、第１封止部８４及び第２封止部８５は、筒壁４６の内面に気密的に密着する。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。

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第２液体流路６９によって連通され得る。第１液体流路６６及び第２液体流路６９は、インク室３６とバルブ室４７の第２封止部８５よりも先端側との間で液体が流通可能な液体流路の一部である。

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６参照）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６から図８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６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に当接した第１状態にある。弁体７７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等からなる液体流路は、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。具体的には、第１封止部８４は、開口６１より筒壁４６の基端側で且つ開口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。すなわち、第１液体流路６６と第２液体流路６９等とからなる液体流路は、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。

弁体７７が第２状態にあるときに、第１封止部８４は、開口６４、６７の間に位置する。具体的には、第１封止部８４は、開口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、且つ、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８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、第１液体流路６６と第２液体流路６９等とからなる液体流路は、連通孔１０４を通じてインクニードル１０２の内部の液体流路に連通され、液体流路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６４、６７の間に位置する。具体的には、第１封止部８４は、開口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、且つ第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が大気に連通されている。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、且つインクニードル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のの内部空間とは連通されていない。弁体７７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。

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が引き抜かれると、貫通孔７１は弁体７７の前面７８Ａが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、バルブ室４７の側壁面に、開口６１，６４が配置されているので、開口６１と開口６４との離間距離を短くできる。

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且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の移動範囲を設定することができる。

また、筒壁４６の内面及び封止部材８２の外面の挿入向き５６と直交する断面が円形状であり、第１封止部８４及び第２封止部８５は、弁体７７の外面から径方向外側に突出し且つ周方向に連続するフランジ形状なので、バルブ室４７において弁体７７を周方向に対して位置決めする必要がなく、製造が容易となる。

［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９から図１１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及び図１０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が第１状態にあるときの第１封止部８４と開口６４と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９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９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に当接した第１状態にある。第１状態において、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７０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等からなる液体流路は、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。具体的には、第１封止部８４は、開口６１より筒壁４６の基端側で且つ開口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が第２状態にあるときの、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。すなわち、第１液体流路６６と第２液体流路６９等とからなる液体流路は、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。

弁体７７が第２状態にあるときの、第１封止部８４は、開口６４、６７の間に位置する。具体的には、第１封止部８４は、開口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、且つ、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１１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が第３状態にあるときの、弁７８の前面７８Ａは、シール部材７０から離間しており、且つ第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、第１液体流路６６と第２液体流路６９等とからなる液体流路は、連通孔１０４を通じて、インクニードル１０２の内部の液体流路に連通され、液体流路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６４、６７の間に位置する。具体的には、第１封止部８４は、開口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、且つ第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が大気に連通されている。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１２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、且つ弁体７７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、筒部７１Ａが省略されて、弁体７７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７８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、且つ弁体７７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、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、筒壁４６の内面、円筒部８３の外面、第１封止部８４及び第２封止部８５の外面の前後方向５３に直交する断面は、円形状となっているが、当該断面は円形状に限定されず、楕円形状や矩形状等であってもよい。同様に、筒壁４６の外面及びその他の構成要素の断面形状も円形状に限定されない。

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、開口６１、６４は、筒壁４６の周方向の同一の位置で且つ前後方向５３に離間して設けられているが、開口６１、６４の位置関係はこれに限定されない。例えば、開口６１、６４は、前後方向５３の同一の位置で且つ筒壁４６の周方向に離間した位置に設けられていてもよい。また、前後方向５３及び筒壁４６の周方向に離間した位置に設けられてもよい。なお、この場合の第１封止部８４は、第１状態の弁体７７において開口６１、６４の間を遮断できれば（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（上記の実施形態では、直交）する平面に沿って円筒部８３の外周面を一周していてもよい。すなわち当該平面上における円筒部８３の接線は、前後方向５３と交差する。また、第１封止部８４は、単一の平面に沿って設けられている必要はなく、途中で蛇行或いは屈曲していてもよい。この場合において、第１封止部８４の一部が前後方向５３に沿って延びていてもよい。第２封止部８５についても同様である。また、開口６１，６４のいずれか一方が、筒壁４６ではなく、基端壁４５に配置されていてもよい。同様に、開口６７が、基端壁４５ではなく、筒壁４６に設けられていてもよい。

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、シール部材７０の貫通孔７１の直径は、インクニードル１０２若しくは弁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の少なくとも一部は、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にコイルバネ８６が配置されていなくてもよい。すなわち、バルブ室４７にコイルバネ８６が配置されていないと、弁体７７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は第３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、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ水平方向に沿って装着されるが、第３実施形態では、インクカートリッジ３２が、カートリッジ装着部へ鉛直方向に沿って下向きへ装着される点において、第１実施形態と異なる。

カートリッジ装着部は、上向きに開口するケースを有しており、ケースの奥面（下面）から上向きへインクニードル１０２が突出されている。したがって、図１３に示されるように、同図における上向きが取出向き５５であり、同図における下向きが挿入向き５６である。インクニードル１０２の構成は、突出する向きが異なる他は、第１実施形態と同様である。すなわち、インクニードル１０２の突出端１０３と連通孔１０４との間に第３封止部１０５が設けられている。

［インクカートリッジ３２］
図１３に示されるように、インクカートリッジ３２は、内部にインク室３３及びバルブ室３４が形成されており、インク室３３に貯留されたインクをバルブ室３４を通じて外部に供給する。インクカートリッジ３２は、図１３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。第３実施形態では、挿入及び取出方向５０は鉛直方向である。

バルブ室３４は、インク室３３と別の空間として区画され、インク室３３の下方に配置されている。バルブ室３４は、インク室３３から遠ざかるようにインクカートリッジ３２の外方へ向かう鉛直方向下向きに延び且つ水平断面が環状の側壁面と、側壁面の上端に設けられた基端壁面によって区画された円筒形状の空間であり、インクカートリッジ３２の下面に開口している。バルブ室３４には、液体流路９０、第１気体流路９１、第２気体流路９２が接続されている。バルブ室３４の下部の開口には、シール部材８９が設けられている。バルブ室３４の内部には、弁体９３が収容されている。

液体流路９０は、バルブ室３４の下部側とインク室３３との間でインクを流通させる流路である。液体流路９０は、バルブ室３４の側壁面の下部に設けられた開口９４を通じて、バルブ室３４とインク室３３とを連通している。

第１気体流路９１は、バルブ室３４とインクカートリッジ３２の外部との間で気体を流通させる流路である。第１気体流路９１は、バルブ室３４の側壁面に設けられた開口９５を通じて、バルブ室３４とインクカートリッジ３２の外部とを連通している。開口９５は、開口９４より上方に配置されている。

第２気体流路９２は、バルブ室３４とインク室３３との間で気体を流通させる流路である。第２気体流路９２は、バルブ室３４の側壁面に設けられた開口９６を通じて、バルブ室３４とインク室３３に貯留されたインクの液面より上方の空間とを連通している。開口９６は、開口９５より上方に配置されている。

シール部材８９は、外径寸法がバルブ室３４の内径寸法と概ね一致する円板形状である。シール部材８９は、バルブ室３４の下端の開口周縁と液密的に密着されている。シール部材８９には、中央部を厚み方向（鉛直方向）に貫通する貫通孔９７が形成されている。貫通孔９７は、バルブ室３４の内外を連通させる。

弁体９３は、シール部材８９の貫通孔９７の周縁の面に密着し得る円筒形状である。弁体９３は、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９８及び第２封止部９９とを有する。第１封止部９８及び第２封止部９９は、弁体９３がバルブ室３４内を上下方向へ移動することによって、バルブ室３４の側壁面に対して摺動する。第１封止部９８及び第２封止部９９は、バルブ室３４の側壁面と気密的に密着する。第１封止部９８と第２封止部９９との間の空間は、気体が流通可能な閉空間である。

コイルバネ５９は、バルブ室３４の基端壁面と弁体９３との間に配置されている。コイルバネ５９は、弁体９３をシール部材８９側へ向けて付勢する。これにより、バルブ室３４において、弁体９３は、シール部材８９に当接した第１状態に保持される。

図１３に示されるように、カートリッジ装着部に装着される前のインクカートリッジ３２において、弁体９３は、シール部材８９に当接した第１状態にある。弁体９３が第１状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９の貫通孔９７の周縁部に液密的に密着する。これにより、貫通孔９７が閉塞される。液体流路９０の開口９４は、第２封止部９９よりも下方、すなわち側壁面の下端側に位置している。液体流路９０によりインク室３３とバルブ室３４とは連通された状態にあるが、バルブ室３４において貫通孔９７が弁体９３により閉塞されているので、バルブ室３４からインクが外部へ流出することはない。

第１封止部９８は、開口９５，９６の間に位置している。これにより、第１気体流路９１と第２気体流路９２との間の連通が遮断される。第２封止部９９は、開口９５より下方においてバルブ室３４の側壁面に気密的に密着している。これにより、第１気体流路９１と貫通孔９７との間の連通が遮断される。

第１実施形態と同様にして、インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着される途中において、弁体９３は、貫通孔９７を通じてバルブ室３４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、第１状態より上方へ移動した第２状態となる。

弁体９３が第２状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９の貫通孔９７から離間するが、インクニードル１０２の第３封止部１０５が貫通孔９７に進入した状態にあるので、貫通孔７１が封止されている。したがって、バルブ室３４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９３が第２状態にあるときに、第１封止部９８は、開口９６より上方に位置する。また、第２封止部９９は、開口９５より下方に位置し、開口９４よりも上方に位置する。これにより、第１気体流路９１と第２気体流路９２とが連通され、且つ、第１気体流路９１及び第２気体流路９２と液体流路９０との間の連通が遮断される。したがって、第１気体流路９１、第１封止部９８と第２封止部９９との間の空間（バルブ室３４）、及び第２気体流路９２を通じてインク室３３が大気に連通される。

インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着完了されると（インクカートリッジ３２からインクが流出可能な状態）、弁体９３は、バルブ室３４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、第２状態より上方の第３状態にある。

弁体９３が第３状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９から離間しており、且つ第３封止部１０５はシール部材８９の貫通孔９７から完全に抜け出る。インクニードル１０２は、シール部材８９の貫通孔９７に更に圧入されて、連通孔１０４が貫通孔９７を通過してバルブ室３４へ進入する。これにより、バルブ室３４及び貫通孔９７を通じて、液体流路９０は、インクニードル１０２の内部の液体流路に連通され、インク室３３内のインクがインクカートリッジ３２の外部に流出可能となる。

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。

［第３実施形態の変形例］
以下、第３実施形態の変形例の説明がされる。第３実施形態では、バルブ室３４の側壁面に開口９６が設けられているが、変形例では、開口９６がバルブ室３４の基端壁面３５に設けられている。

また、弁体９３には、第１封止部９８、第２封止部９９に加えて、第４封止部４８が設けられている。第４封止部４８もフランジ形状の部材であり、第１封止部９８及び第２封止部９９より基端壁面３５側に配置されている。

さらに、弁体９３には、第１封止部９８と第２封止部９９との間のバルブ室３４の空間と、第４封止部４８より基端壁面３５側のバルブ室３４の空間とを連通する貫通孔４９が設けられている。貫通孔４９は、弁体９３の周壁面に開口する開口５７と、弁体９３の基端壁面３５側の端面に開口する開口５８との間で延びている。

図１４に示されるように、カートリッジ装着部に装着される前のインクカートリッジ３２において、弁体９３は、シール部材８９に当接した第１状態にある。弁体９３が第１状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９の貫通孔９７の周縁部に液密的に密着する。これにより、貫通孔９７が閉塞される。液体流路９０によりインク室３３とバルブ室３４とは連通された状態にあるが、バルブ室３４において貫通孔９７が弁体９３により閉塞されているので、バルブ室３４からインクが外部へ流出することはない。

第１封止部９８は、開口５７，９５の間に位置している。これにより、第１気体流路９１と貫通孔４９との間の連通が遮断され、その結果、第１気体流路９１と第２気体流路９２との間の連通が遮断される。第２封止部９９は、開口９５より下方においてバルブ室３４の側壁面に気密的に密着している。これにより、第１気体流路９１と貫通孔９７との間の連通が遮断される。第４封止部４８は、開口９５，９６の間においてバルブ室３４の側壁面に気密的に密着している。これにより、開口９５，９６との間の連通が遮断されている。

第１実施形態と同様にして、インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着される途中において、弁体９３は、貫通孔９７を通じてバルブ室３４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、第１状態より上方へ移動した第２状態となる。

弁体９３が第２状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９の貫通孔９７から離間するが、インクニードル１０２の第３封止部１０５が貫通孔９７に進入した状態にあるので、貫通孔９７が封止されている。したがって、バルブ室３４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９３が第２状態にあるときに、第１封止部９８は、開口９５より上方に位置する。また、第２封止部９９は、開口９５より下方に位置する。これにより、第１封止部９８と第２封止部９９との間の空間に開口５７，９５が位置して、第１気体流路９１と貫通孔４９とが連通され、その結果、第１気体流路９１と第２気体流路９２とが連通される。また、第１気体流路９１及び貫通孔４９と液体流路９０との間の連通が遮断される。したがって、第１気体流路９１、第１封止部９８と第２封止部９９との間の空間（バルブ室３４）、貫通孔４９、弁体９３よりも上方のバルブ室３４、及び第２気体流路９２を通じてインク室３３が大気に連通される。第４封止部４８は、開口９５，９６の間においてバルブ室３４の側壁面に気密的に密着しており、開口９５，９６との間の連通が遮断されている。

インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着完了されると（インクカートリッジ３２からインクが流出可能な状態）、弁体９３は、バルブ室３４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、第２状態より上方の第３状態にある。

弁体９３が第３状態にあるときに、弁体９３は、シール部材８９から離間しており、且つ第３封止部１０５はシール部材８９の貫通孔９７から完全に抜け出る。インクニードル１０２は、シール部材８９の貫通孔９７に更に圧入されて、連通孔１０４が貫通孔９７を通過してバルブ室３４へ進入する。これにより、バルブ室３４及び貫通孔９７を通じて、液体流路９０は、インクニードル１０２の内部の液体流路に連通され、インク室３３内のインクがインクカートリッジ３２の外部に流出可能となる。

前述された第３実施形態の変形例によっても、第３実施形態と同様の作用効果が奏される。

３０，３２ インクカートリッジ
３３，３６ インク室
４５ 基端壁
４６ 筒壁
３４，４７ バルブ室
６０，９１ 第１気体流路
６１，６４，６７，９４，９５，９６ 開口
６３，９２ 第２気体流路
６６ 第１液体流路
６９ 第２液体流路
７０，８９ シール部材
７１，９７ 貫通孔
７１Ａ 凸部（当接面）
７７，９３ 弁体
７８Ａ 前面（閉塞部）
８０ 凸部材
８４，９８ 第１封止部
８５，９９ 第２封止部
８６，５９ コイルバネ
８７，１０５ 第３封止部
９０ 液体流路
１００ カートリッジ装着部
１０２ インクニードル
１０３ 突出端
１０４ 連通孔
１１０ カートリッジ装着部

Claims (9)

1. 液体カートリッジと、当該液体カートリッジが装着された状態において、当該液体カートリッジ内へ進入する液体抽出管を有するカートリッジ装着部と、を具備する液体供給装置であって、
   上記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、
   上記バルブ室の壁面に設けられた第１開口を通じて、上記バルブ室と上記液体カートリッジの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、
   上記側壁面の上記第１向きの下流側である第２端側に設けられており、上記第１向きと逆向きの第２向きへ上記液体抽出管が進入可能な貫通孔を有するシール部材と、
   上記バルブ室内に配置されて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、当該貫通孔を閉塞した状態から上記第２向きへ移動可能な弁体と、
   上記弁体の外面に環状に設けられており、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、上記弁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、
   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、を具備しており、
   上記液体抽出管は、上記シール部材の貫通孔に進入して上記弁体の閉塞部と当接した状態において、上記液体抽出管の内外を連通する連通孔を有しており、
   上記弁体の閉塞部又は上記液体抽出管の少なくとも一方であって、上記液体抽出管が上記閉塞部に当接した状態における上記連通孔よりも上記第２向きの前方に、上記液体抽出管が上記シール部材の貫通孔へ進入すると当該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、
   上記第１開口又は上記第２開口の少なくとも一方は、上記側壁面に配置されており、
   上記弁体は、
   上記弁体の閉塞部が上記シール部材の貫通孔を閉塞し、上記第１封止部が上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断し、且つ上記第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、
   上記液体抽出管が上記シール部材の貫通孔に進入して上記閉塞部に当接して上記第１状態から上記第２向きへ移動して、上記第３封止部が上記シール部材の貫通孔の周壁面に密着し、且つ上記第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、
   上記第２状態より上記第２向きへ移動して、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、且つ上記液体抽出管の連通孔が上記バルブ室内に進入して、当該液体抽出管の内部空間と当該バルブ室内とが連通する第３状態と、に移動可能である液体供給装置。
2. 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、上記弁体を上記第１向きへ付勢する付勢部材を更に備えており、
   上記弁体は、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１に記載の液体供給装置。
3. 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、
   上記弁体は、上記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２に記載の液体供給装置。
4. 上記弁体の第１状態において、上記第１封止部が、上記第１開口と上記第２開口との間に位置することにより、上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断する請求項１から３のいずれかに記載の液体供給装置。
5. 上記第１開口及び上記第２開口は、上記側壁面に配置されている請求項１から４のいずれかに記載の液体供給装置。
6. 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弁体を貫通しており、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開口とを有する第２液体流路と、を含む請求項１から５のいずれかに記載の液体供給装置。
7. 上記第３開口は、上記基端壁面に配置されている請求項６に記載の液体供給装置。
8. 上記側壁面及び上記弁体の外面の上記第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、上記弁体の外面から径方向外側に突出し且つ周方向に連続するフランジ形状である請求項１から７のいずれかに記載の液体供給装置。
9. 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、
   上記側壁面の上記第１向きの下流側である第２端側に設けられており、上記第１向きと逆向きの第２向きへ液体抽出管が進入可能な貫通孔を有するシール部材と、
   上記バルブ室内に配置されて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、当該貫通孔を閉塞した状態から上記第２向きへ移動可能な弁体と、
   上記弁体の外面に環状に設けられており、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、上記弁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、
   上記弁体の閉塞部設けられており、上記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、を具備しており、
   上記第１開口又は上記第２開口の少なくとも一方は、上記側壁面に配置されており、
   上記弁体は、
   上記弁体の閉塞部が上記シール部材の貫通孔を閉塞し、上記第１封止部が上記第１開口と上記第２開口との間の気体の流通を遮断し、且つ上記第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３封止部が上記シール部材の貫通孔の周壁面に密着し、且つ上記第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、
   上記第２状態より上記第２向きへ移動して、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、且つ上記液体流路が上記バルブ室の外部と連通し得る第３状態と、に移動可能である液体カートリッジ。
   

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