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。また、以下の説明では、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入される方向が挿入方向51と定義される。また、挿入方向51と反対方向であって、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から脱抜される方向が脱抜方向52と定義される。本実施形態において、挿入方向51及び脱抜方向52は水平方向であるが、挿入方向51及び脱抜方向52は水平方向でなくてもよい。また、重力方向が下方向53と定義され、重力方向と反対方向が上方向54と定義される。また、挿入方向51及び下方向53と直交する方向が、右方向55及び左方向56と定義される。より具体的には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110の装着位置まで挿入された状態、つまりインクカートリッジ30が装着姿勢にある状態において、インクカートリッジ30を脱抜方向52に視た場合において、右に延びる方向が右方向55と定義され、左に延びる方向が左方向56と定義される。さらに、挿入方向51を前方向57と呼び、脱抜方向52を後方向58と呼ぶこともある。
[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に挿入方向51に挿入され、或いはカートリッジ装着部110から脱抜方向52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。
プリンタ10は、給紙トレイ15と、給紙ローラ23と、搬送ローラ対25と、プラテン26と、排出ローラ対27と、排紙トレイ16と、を備えている。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]
図1に示されるように、インク供給装置100は、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。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。つまり、インクカートリッジ30が装着姿勢である状態が示されている。
[カートリッジ装着部110]
図1,2に示されるように、カートリッジ装着部110は、ケース101と、インクニードル102と、センサ103と、4つの接点106と、スライダ107と、ロック部145とを備えている。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。また、インクニードル102、センサ103、4つの接点106、スライダ107、及びロック部145は、4つのインクカートリッジ30それぞれに対応して、4つずつ設けられている。
[ケース101]
カートリッジ装着部110の筐体を形成するケース101は、ケース101の内部空間の天部を確定している天面と、底部を確定している底面と、天部と底部とをつないでいる終面と、終面と挿入方向51及び脱抜方向52に対向する位置に設けられ、ユーザがプリンタ10を使用するときに対面する面であるプリンタ10のユーザインタフェース面に露出し得る開口112とを有する箱形状である。開口112を通じてケース101へインクカートリッジ30が挿抜される。インクカートリッジ30は、天面及び底面に設けられたガイド溝109に、インクカートリッジ30の上端部及び下端部が挿入されることによって、挿入方向51及び脱抜方向52へ案内される。ケース101には、内部空間を縦方向に長い4つの空間に仕切り分ける3つのプレート104が設けられている。このプレート104によって仕切り分けられた各空間それぞれにインクカートリッジ30が収容される。
[インクニードル102]
図1,2に示されるように、インクニードル102は、管状の樹脂からなり、ケース101の終面の下部に設けられている。インクニードル102は、ケース101の終面において、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30のインク供給部34(図3参照)に対応する位置に配置されている。インクニードル102は、ケース101の終面から脱抜方向52へ突出している。
インクニードル102の周囲には、円筒形状のガイド部105が設けられている。ガイド部105は、ケース101の終面から脱抜方向52へ突出し、その突出端が開口している。インクニードル102は、ガイド部105の中心に配置されている。ガイド部105は、インクカートリッジのインク供給部34が内方に進入する形状である。
インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入方向51へ挿入される過程において、つまりインクカートリッジ30が装着位置に移動する過程において、インクカートリッジ30のインク供給部34がガイド部105に進入する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入方向51に挿入されると、インクニードル102が、シール部材70に形成された貫通孔71に挿入される。これにより、貫通孔71から弁体77(図8参照)が離れて貯留室36からインクニードル102へインクが流入可能な状態となる。そして、インクニードル102の内部空間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にインクが流出される。
[スライダ107]
ケース101の下方のガイド溝109の下面であって、終面に近い位置に挿入方向51(又は脱抜方向52)に沿って延びる開口111が形成されている。開口111には、スライダ107が設けられている。スライダ107は、開口111を通じてガイド溝109の下面の下方から上方へ突出している。スライダ107は、ケース101の下方に設けられたガイドレール(不図示)に嵌合されており、ガイドレールに沿って開口111内を挿入方向51及び脱抜方向52に移動可能である。スライダ107とケース101との間には、ヒキバネ114が張り渡されている。ヒキバネ114は、スライダ107を引っ張ることにより脱抜方向52へ付勢している。したがって、スライダ107は、外力が付与されていない状態では、ガイドレールの脱抜方向52の端に位置する。その位置から、挿入方向51への外力が付与されると、スライダ107は、開口111内をガイドレールに沿って挿入方向51へ移動可能である。
インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入方向51へ挿入される過程において、つまりインクカートリッジ30が装着位置に移動する過程において、インクカートリッジ30の第2突出部86がガイド溝109に沿って挿入方向51へ進むことにより、スライダ107と当接する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入方向51に挿入されると、第2突出部86に押し込まれることによって、スライダ107がヒキバネ114の付勢力に抗して挿入方向51へ移動する。スライダ107により、インクカートリッジ30は、脱抜方向52への付勢力を受ける。
[ロック部145]
図1,2に示されるように、ロック部145が、ケース101の天面付近且つ開口112付近において、ケース101の左方向56及び右方向55に延出されている。ロック部145は、左方向56及び右方向55に沿って延びる棒状の部材である。ロック部145は、例えば、金属の円柱である。ロック部145の左方向56及び右方向55の両端は、ケース101の左方向56及び右方向55の両端を確定している壁に固定されている。したがって、ロック部145は、ケース101に対して回動等の相対移動をしない。ロック部145は、4つのインクカートリッジ30が収納可能な4つの空間に渡って左方向56及び右方向55に延びている。インクカートリッジ30が収容される各空間において、ロック部145の周囲には空間が存在する。したがって、ロック部145に対して、上方向54へ向かって、また、脱抜方向52へ向かってアクセスすることができる。
ロック部145は、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30を装着位置に保持するためのものである。インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に挿入されて、装着姿勢に回動されることにより、ロック部145に係合され、また、ロック部145は、スライダ107がインクカートリッジ30を脱抜方向52へ押す力、及びインクカートリッジ30のコイルバネ78がインクカートリッジ30を脱抜方向52へ押す力に抗してインクカートリッジ30をカートリッジ装着部110内に保持する。
図2に示されるように、ケース101の天面における終面付近には4つの接点106が設けられている。各図には詳細に示されていないが、4つの接点106は、左方向56及び右方向55に離れて配置されている。4つの接点106の配置は、後述されるインクカートリッジ30の4つの電極65の配置(図3参照)に対応している。各接点106は、導電性及び弾性を有する部材で構成されており、上方向54へ弾性的に変形可能である。4つの接点106は、ケース101に収容可能な4つのインクカートリッジ30に対応して、4組が設けられている。なお、接点106の個数及び電極65の個数は任意である。
各接点106は、電気回路を介して演算装置に電気的に接続されている。演算装置は、例えばCPU,ROM,RAMなどからなるものであり、プリンタ10の制御部として構成されていてもよい。接点106と対応する電極65とが電気的に導通されることによって、電圧Vcが電極65に印加されたり、電極65がアースされたり、電極65に電力が供給されたりする。接点106と対応する電極65との電気的に導通により、インクカートリッジ30のICに格納されたデータにアクセス可能となる。電気回路からの出力は演算装置に入力される。
[ロッド125]
図1,2に示されるように、ロッド125が、ケース101の終面におけるインクニードル102より上方に設けられている。ロッド125は、ケース101の終面から脱抜方向52へ突出されている。ロッド125は、円筒形状の上半分の如く、脱抜方向52と直交する断面形状が逆向きU字形状であって、その最上部分から上方へ脱抜方向52へ延びるリブが突出された形状である。ロッド125は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、つまりインクカートリッジ30が装着位置に位置する状態において、インクカートリッジ30のIC基板64の下方の凹部96へ挿入される。
[センサ103]
図1,2に示されるように、ケース101の天面には、センサ103が設けられている。センサ103は、発光部及び受光部を備える。発光部は、受光部よりも右方向55または左方向56に、受光部と間隔を空けて設けられている。カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の液量検知部62は、発光部及び受光部の間に配置される。換言すれば、発光部及び受光部は、カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の液量検知部62を挟んで対向配置されている。
センサ103は、発光部から出力された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる検知信号を出力する。例えば、センサ103は、発光部から出力された光が受光部で受光できない(すなわち、受光強度が所定の強度未満である)ことを条件として、ローレベル信号(「信号レベルが閾値レベル未満の信号」を指す。)を出力する。一方、センサ103は、発光部から出力された光が受光部で受光できた(すなわち、受光強度が所定の強度以上である)ことを条件として、ハイレベル信号(「信号レベルが閾値レベル以上の信号」を指す。)を出力する。
[インクカートリッジ30]
図3,12に示されるインクカートリッジ30はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ30の内部に形成されている空間がインクを貯留する貯留室(液体貯留室の一例)36である。貯留室36は、インクカートリッジ30の外観を形成している後部カバー31及び前部カバー32に収納された内部フレーム35及びフィルム40によって形成されている。
図3,12に示されているインクカートリッジ30の姿勢は、インクカートリッジ30が装着姿勢にあるときの姿勢である。すなわち、インクカートリッジ30は、後述されるように、前面140と、後面41と、上面39,141と、下面42,142とを備えるが、図3,12に示されているインクカートリッジ30の姿勢は、後面41から前面140に向かう方向が挿入方向51及び前方向57に一致し、前面140から後面41に向かう方向が脱抜方向52に一致し、上面39,141から下面42,142に向かう方向が下方向53に一致し、下面42,142から上面39,141に向かう方向が上方向54に一致する姿勢である。また、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されるときに、前面140は挿入方向51及び前方向57を向き、後面41は脱抜方向52を向き、下面42,142は下方向53を向き、上面39,141は、上方向54を向く。
図12に示されるように、インクカートリッジ30は、主として、略直方体形状の後部カバー31と、前面140を構成する前部カバー32と、貯留室36を区画する内部フレーム(本体の一例)35とで構成される。後部カバー31に前部カバー32が組み付けられて、インクカートリッジ30の外形が構成されている。内部フレーム35は、組み付けられた後部カバー31及び前部カバー32の内部に収納される。インクカートリッジ30は、全体として、右方向55及び左方向56に沿った寸法が細く、下方向53及び上方向54、並びに前方向57及び後方向58それぞれに沿った寸法が、右方向55及び左方向56に沿った寸法よりも大きい扁平形状である。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入されるときに挿入方向51(前方向57)を向く前部カバー32の面であって、インクカートリッジ30の前方向57及び後方向58の寸法において半分より前にある面が前面140であり、脱抜方向52(後方向58)を向く後部カバー31の面が後面41である。すなわち、後面41は、前部カバー32の前面140との間に貯留室36を挟んで配置されている。
[後部カバー31]
図3に示されるように、後部カバー31は、右方向55及び左方向56において互いに隔てて配置された側面37、38と、上方向54を向く上面39、下方向53を向く下面42とが後面41から挿入方向51に延設されて構成されており、前方向57へ向かって開口された箱形である。後部カバー31の内部には、開口を通じて内部フレーム35が挿入される。すなわち、後部カバー31は、内部フレーム35の後部を覆っている。また、下面42は、内部フレーム35が挿入された状態において、上面39との間に貯留室36を挟んで配置されている。
後部カバー31の上面39には、凸部43が設けられている。凸部43は、上面39における右方向55及び左方向56の中央において前方向57及び後方向58に沿って延びている。凸部43において後方向58を向く面がロック面151である。ロック面151は、下方向53及び上方向54に沿って延びている。ロック面151は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態において、ロック部145と脱抜方向52へ向かって接触し得る面である。ロック面151がロック部145と脱抜方向52へ向かって接触することにより、インクカートリッジ30がスライダ107を介して付勢されるヒキバネ114の付勢力及びコイルバネ78の付勢力に抗してカートリッジ装着部110に保持される。
後部カバー31の上面39において、ロック面151より後方向58には、操作部90が設けられている。後部カバー31の上面39の後端には、上面39のその他の部分より下方向53に位置するサブ上面91が形成されている。サブ上面91の上方において空間を隔てて操作部90が配置されている。操作部90は、上面39のその他の部分とサブ上面91との境界付近から上方向54へ凸部43より上方まで突出し、さらに後方向58且つ下方向53へ斜め下方向に折れ曲がった平板形状である。操作部90とサブ上面91との間には、操作部90及びサブ上面91に連続しており、且つ後方向58へ延びるリブ94が設けられている。
[前部カバー32]
図3及び図4に示されるように、前部カバー32は、右方向55及び左方向56において互いに隔てて配置された側面143、144と、下方向53及び上方向54において互いに隔てて配置された上面141及び下面142とが前面140から後方向58に延設されて構成されており、後方向58へ向かって開口された箱形である。前部カバー32の内部には、開口を通じて内部フレーム35が挿入される。すなわち、前部カバー32は、内部フレーム35のうちの後部カバー31によって覆われていない前部を覆っている。
前部カバー32及び後部カバー31が組み付けられた状態、すなわちインクカートリッジ30が組み立てられた状態において、前部カバー32の上面141は、後部カバー31の上面39と共にインクカートリッジ30の上面を構成する。前部カバー32の下面142、後部カバー31の下面42と共にインクカートリッジ30の下面を構成する。なお、インクカートリッジ30の前面、後面、上面、下面、側面は、必ずしも1つの平面をなしている必要はない。
前部カバー32の前面140の上部分には、後方向58へ凹む凹部96が形成されている。凹部96には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態においてロッド125が進入する。したがって、凹部96の前方向57及び後方向58に直交する断面は、ロッド125の断面形状に対応する形状である。
前部カバー32の前面140の下部分には、後方向58へ貫通する孔97が形成されている。孔97は、前部カバー32に内部フレーム35が挿入された状態において、内部フレーム35のインク供給部34を外部へ露出させるための孔になる。したがって、孔97は、内部フレーム35のインク供給部34に対応する位置、寸法、及び形状に形成されている。
前部カバー32の前面140には、第1突出部85及び第2突出部86が設けられている。第1突出部85は、前部カバー32の上端において前向き57に突出している。凹部96は、第1突出部85の先端に設けられている。第1突出部85の先端は前面140の一部をなす。
第2突出部86は、前部カバー32の前面140の下端、すなわちインク供給部34より下方において、前面140から前向き57に突出している。第2突出部86の下面には、前方向57及び下方向53に開口する凹部88が形成されている。凹部88の一部は、前部カバー32の下面142より下方向53へ突出している。第2突出部86は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入される過程において、凹部88にスライダ107が進入して当接する。
前部カバー32の上面141には、下方向53に貫通する孔98が形成されている。孔98は、前部カバー32に内部フレーム35が挿入された状態において、内部フレーム35の液量検知部62を外部へ露出させるための孔になる。したがって、孔98は、内部フレーム35の液量検知部62に対応する位置、寸法、及び形状に形成されている。
前部カバー32の上面141であって、第1突出部85の上方、すなわちインク供給部34の上方には、IC基板64が設けられている。IC基板64は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される途中において右方向55及び左方向56に沿って4つが並ぶ接点106(図2参照)と導通し、かつインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態においても接点106と導通する。
IC基板64には、IC(各図には現れていない)と、4つの電極65が搭載されている。4つの電極65は、右方向55及び左方向56に沿って並んでいる。ICは、半導体集積回路であり、インクカートリッジ30に関する情報、例えば、ロット番号や製造年月日、インク色などの情報を示すデータが読み出し可能に格納されている。
各電極65はICと電気的に接続されている。各電極65は、それぞれが前方向57及び後方向58に沿って延出されており、4つの電極65は、右方向55及び左方向56に離間されて配置されている。各電極65は、IC基板64の上面に電気的にアクセス可能に露出されている。
[内部フレーム35]
図4に示されるように、内部フレーム35は、外形が概ね直方体であり、右方向55及び左方向56に細く、上方向54及び下方向53並びに挿入方向51及び脱抜方向52の寸法が右方向55及び左方向56の寸法よりも大きい扁平形状である。内部フレーム35は、樹脂によって一体成型されている。つまり、内部フレーム35は、樹脂成型品である。
内部フレーム35は、インクカートリッジ30を挿入方向51または脱抜方向52に視たときに少なくとも部分的に重なり合う前壁44及び後壁45と、インクカートリッジ30を上方向54または下方向53に視たときに少なくとも部分的に重なり合う上壁46及び下壁47とを備える。
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、前方となるのが前壁44であり、後方となるのが後壁45である。上壁46は、前壁44及び後壁45の上端同士を接続する。下壁47は、前壁44及び後壁45の下端同士を接続する。
図12に示されるように、内部フレーム35の前壁44は、内部フレーム35が前部カバー32に挿入された状態において、前部カバー32の前面140の裏面と対向する。前壁44には、インク供給部34が設けられている。内部フレーム35の後壁45は、内部フレーム35が後部カバー31に挿入された状態において、後部カバー31の後面41の裏面と対向する。内部フレーム35の上壁46は、内部フレーム35が後部カバー31及び前部カバー32に挿入された状態において、後部カバー31の上面39の裏面及び前部カバー32の上面141の裏面とそれぞれ対向する。上壁46には、液量検知部62が設けられている。内部フレーム35の下壁47は、内部フレーム35が後部カバー31及び前部カバー32に挿入された状態において、後部カバー31の下面42の裏面及び前部カバー32の下面142の裏面とそれぞれ対向する。なお、内部フレーム35の前壁44、上壁46、後壁45、下壁47のそれぞれは必ずしも一つの平面をなしている必要はない。
図5及び図11に示されるように、内部フレーム35は、下壁47において貯留室36を区画する底面47Aを有する。底面47Aには、上方向54へ突出する突起180が形成されている。突起180の右側面180Aは、内部フレーム35の右側面55Aより左方向56に位置する。内部フレーム35は、後壁45において貯留室36を区画する後面45Aを有する。後面45Aには、前方向57へ突出する突起181が形成されている。突起181の右側面181Aは、内部フレーム35の右側面55Aより左方向56に位置する。突起181は、突起180より後方向58に位置する。内部フレーム35は、前壁44において貯留室36を区画する前面44Aを有する。前面44Aには、後方向58へ突出する突起182が形成されている。突起182には、右方向55へ突出する嵌合部183が形成されている。嵌合部183は、左方向56へ視たときの外形が十字である。嵌合部183は、後述される回転軸61より前方向57に位置する。嵌合部183は、後述されるカバー部材160の貫通孔170に嵌入する。
図4に示されるように、内部フレーム35は、右方向55及び左方向56に開放されている。開放された内部フレーム35の右面及び左面は、それぞれフィルム40によって液密に封止される。各フィルム40の外形は、インクカートリッジ30を右方又は左方からそれぞれ視た場合の内部フレーム35の外形と概ね一致する。各フィルム40は、上壁46、前壁44、後壁45、及び下壁47の右端又は左端に熱溶着される。これにより、各フィルム40は、貯留室36の右壁又は左壁を構成する。なお、フィルム40は、熱溶着以外、例えば高周波溶着や接着剤による接着によって、各壁に貼り付けられてもよい。以上より、インクが貯留可能な貯留室36は、主に前壁44、後壁45、上壁46、下壁47、及びフィルム40によって形成される。
図5及び図6に示されるように、内部フレーム35は、複数の内壁としての第1内壁131、第2内壁132、第3内壁133、第4内壁134、第5内壁135、第6内壁136、及び第7内壁137を備える。
第1内壁131は、挿入方向51及び脱抜方向52並びに下方向53及び上方向54に拡がった壁である。第1内壁131は、前壁44及び後壁45の左端部同士を接続する。第1内壁131は、上方向54及び下方向53における貯留室36の中央よりも下の部分において、前壁44及び後壁45を接続する。第1内壁131は、下壁47から離間している。つまり、第1内壁131と下壁47との間には、間隔が設けられている。
第2内壁132は、下方向53及び上方向54並びに右方向55及び左方向56に拡がる壁である。第2内壁132は、貯留室36の挿入方向51及び脱抜方向52における概ね中央部において、第1内壁131から右方向55へ突出している。
第3内壁133は、下方向53及び上方向54並びに右方向55及び左方向56に拡がる壁である。第3内壁133は、第2内壁132と前壁44との間において、第1内壁131から右方向55へ突出している。第3内壁133は、挿入方向51及び脱抜方向52に視て第2内壁132と少なくとも部分的に重なり合っている。第3内壁133には、開口138(図4参照)が形成されている。
第4内壁134及び第5内壁135は、挿入方向51及び脱抜方向52並びに右方向55及び左方向56に拡がる壁である。第4内壁134は、第2内壁132及び第3内壁133の上端同士を接続する。第5内壁135は、第2内壁132及び第3内壁133の下端同士を接続する。第4内壁134及び第5内壁135の左端は、第1内壁131と接続されている。
第6内壁136は、第2内壁132の上端から、第5内壁135の挿入方向51及び脱抜方向52における概ね中央部へ延びる壁である。詳細には、第6内壁136は、第2内壁132の上端から脱抜方向52且つ下方向53に延設され、当該延設された先端において屈曲して挿入方向51に延設され、当該延設された先端において屈曲して上方向54に延設され、第5内壁135の当該中央部に下方から接続されている。なお、第6内壁136の一部は、第1内壁131よりも左方まで延出されており、環状を成している。また、第6内壁136の一部が下壁47よりも下方まで延びていることにより、第6内壁136は、下壁47を挿入方向51及び脱抜方向52において分断している。
第7内壁137は、挿入方向51及び脱抜方向52並びに下方向53及び上方向54に拡がった壁であり、その周縁が環状を成した第6内壁136の一部に接続された壁である。第7内壁137には、開口139が形成されている。
図4に示されるように、第2内壁132乃至第6内壁136の右端と、上壁46、前壁44、後壁45、及び下壁47の右端とは、右方向55及び左方向56に同位置である。よって、フィルム40は、上壁46、前壁44、後壁45、及び下壁47の右端に熱溶着される際に、第2内壁132乃至第6内壁136の右端にも熱溶着される。
フィルム40が第2内壁132乃至第6内壁136の右端に熱溶着されることにより、第1内壁131乃至第5内壁135とフィルム40とによってバルブ室48の一部である第2バルブ室48Bが形成される。
また、フィルム40が第2内壁132乃至第6内壁136の右端に熱溶着されることにより、第1内壁131、第2内壁132、第5内壁135乃至第7内壁137、フィルム40によって連通路130が形成される。貯留室36と第2バルブ室48Bとは、連通路130を介して連通されている。連通路130は、開口128を通じて、第2バルブ室48Bと連通されている。開口128は、第2バルブ室48Bを区画する第2内壁132の一部が切り欠かれていることによって形成されている。また、連通路130は、第7内壁137に形成された開口139及び第6内壁136に形成された開口129(図4参照)を通じて、貯留室36の下端部と連通されている。
[インク供給部34]
図12に示されるように、インク供給部34は、前面140の下部分において、内部フレーム35の前壁44から前方向57に突出されている。インク供給部34は、円筒形状の外形をなしており、前部カバー32の前面140に設けられた孔97を通じて外側へ突出されている。図5〜8に示されるように、インク供給部34は、内部空間を有する円筒形状の筒壁49と、筒壁49に取り付けられたシール部材70、キャップ72、及び弁体77とを備えている。
図5及び図6に示されるように、内部フレーム35は、筒壁49を備える。筒壁49は、第3内壁133からインクカートリッジ30の外方に向かって挿入方向51に延びている。筒壁49は、挿入方向51の端部が前壁44から外方に突出し、脱抜方向52の端部が前壁44と後壁45との間に位置する。筒壁49の挿入方向51の端部は、開口されている。筒壁49の脱抜方向52の端部も開口されており、当該開口は第3内壁133に形成された開口であるが、各図には現れていない。
筒壁49の内周面は環状であり、挿入方向51に直交する断面において連続して延びている。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。また、筒壁49の内周面は、挿入方向51の端部から脱抜方向52の端部まで全領域に亘って挿入方向51に視て環状である必要はなく、一部のみ挿入方向51に視て環状であってもよい。筒壁49
図8に示されるように、筒壁49の内部空間が第1バルブ室48Aである。第1バルブ室48Aの挿入方向51の端部は、後述する貫通孔71、76を通じて、インクカートリッジ30の外部に連通されている。第1バルブ室48Aの脱抜方向52の端部は、第3内壁133に形成された開口138を通じて、第2バルブ室48Bに連通されている。第1バルブ室48A及び第2バルブ室48Bによって、バルブ室48が構成されている。
液体流路及び気体流路が、内部フレーム35によって形成されている。図8に示されるように、液体流路は、貯留室36から貫通孔71へ延びる流路である。液体流路には、主にインクが流通する。液体流路は、連通路130及びバルブ室48を通る流路である。
図7に示されるように、気体流路は、貯留室36からインクカートリッジ30の外部へ延びる流路である。気体流路には、主に気体が流通する。気体流路は、後述する第1気体流路80、バルブ室48(第1バルブ室48A)、及び第2気体流路83を通る流路である。
図7に示されるように、バルブ室48には、第1気体流路80、第2気体流路83、及び連通路130が接続されている。筒壁49の先端部(筒壁49の挿入方向51の端部)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49の内部には、弁体77と、コイルバネ78とが収容されている。
第1気体流路80は、バルブ室48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。第1気体流路80は、筒壁49に形成された開口123を通じてバルブ室48から下方向53へ延びてから、下壁47に沿って後壁45へ向かって延びている。そして、第1気体流路80は、後壁45に沿って上壁46へ向かって延び、更に上壁46に沿って前壁44へ向かって延びている。そして、第1気体流路80は、前壁44近くに形成された開口124を通じてインクカートリッジ30の外部に連通されている。
開口124は、右方向55に延びる環状のリブ200によって囲まれている。リブ200の先端には半透膜(不図示)が溶着されている。半透膜は、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7に示されるように、第2気体流路83は、バルブ室48と貯留室36との間で気体を流通させる流路である。第2気体流路83は、バルブ室48から上方向54に延び、且つ脱抜方向52に延びている。第2気体流路83の一端は、筒壁49の内周面に形成された開口126を通じて第1バルブ室48A(図8参照)に連通されている。第2気体流路83の他端は、開口127を通じて貯留室36の上端部に連通されている。
[シール部材70]
図8に示されるように、筒壁49に取り付けられるシール部材70は、概ね円板形状である。シール部材70の外径寸法は、筒壁49の内径寸法と概ね一致する。シール部材70は、筒壁49の先端に液密に密着される。シール部材70は、例えば、ゴムなどの弾性材料によって形成されている。
シール部材70には、中央部を厚み方向(挿入方向51及び脱抜方向52)に貫通する貫通孔71が形成されている。貫通孔71は、インクカートリッジ30の外部と第1バルブ室48Aとを連通させる孔であり、貯留室36に貯留されたインクが流通する。インクニードル102の外径は、貫通孔71の内径よりも僅かに小さい。これにより、後述するように、インクニードル102が貫通孔71を挿通するとき、インクニードル102の外周面は貫通孔71の内周面に密着する。
[キャップ72]
図7〜9に示されるように、筒壁49に取り付けられるキャップ72は、円板形状の蓋部73と、蓋部73の脱抜方向52を向く面から突出する円筒形状の円筒部74と、円筒部74の突出端から脱抜方向52に突出する係合部75(図7参照)とで構成される。蓋部73には、中央部を厚み方向(挿入方向51及び脱抜方向52)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。
蓋部73は、筒壁49と反対方向からシール部材70に当接する。つまり、シール部材70は、挿入方向51及び脱抜方向52において筒壁49の先端部と蓋部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49の外面の一部を覆う。係合部75は、前壁44に設けられた被係合部50に係合される。これにより、キャップ72は、シール部材70を筒壁49の先端に保持される。
[弁体77]
図8に示されるように、弁体77は、バルブ室48内に配置されている。弁体77の大部分は第1バルブ室48A内に配置されており、弁体77の一部(脱抜方向52の端部)のみが第2バルブ室48B内に配置されている。弁体77は、バルブ室48内を挿入方向51及び脱抜方向52に沿って移動可能である。
図8〜10に示されるように、弁体77は、保持部79と、円筒形状の弾性部材82とを有する。弾性部材82には、挿入方向51及び脱抜方向52に貫通された貫通孔81が形成されている。保持部79は、貫通孔81に挿入されている。保持部79は、例えば、樹脂材料によって形成されている。弾性部材82は、保持部79よりも剛性の低い材料、例えば、ゴムなどの弾性材料によって形成されている。
保持部79は、本体部150、円柱部152、及び係止部153を備えている。本体部150は、挿入方向51及び脱抜方向52に沿って延びた概ね棒形状である。円柱部152は、本体部150の挿入方向51の端部に設けられている。係止部153は、本体部150の脱抜方向52の端部に設けられている。
図8,10に示されるように、本体部150は、貫通孔81に挿入されている。本体部150の直径は、貫通孔81の内径よりも小さい。これにより、本体部150と貫通孔81を区画する弾性部材82の筒壁155の内周面との間には、隙間が生じる。当該隙間には、貯留室36に貯留されたインクが流通される。
円柱部152は、本体部150が貫通孔81に挿入された状態において、弾性部材82よりも挿入方向51に位置する。円柱部152は、シール部材70に形成された貫通孔71に挿入可能である。貫通孔71に挿入された円柱部152は、貫通孔71を液密に封止する。
係止部153は、本体部150が弾性部材82に挿入された状態において、弾性部材82よりも脱抜方向52に位置する。係止部153は、本体部150の周方向に間隔を空けて複数(第1実施形態では3つ)設けられている。係止部153は、本体部150から脱抜方向52と直交する方向に突出している。係止部153は、開口81Bの周囲部分と当接している。開口81Bは、貫通孔81の脱抜方向52の端部を構成するものであり、弾性部材82の筒壁155に形成されている。
本体部150が弾性部材82に挿入された状態において、円柱部152は、弾性部材82における開口81Aの周囲部分と当接しており、係止部153は、弾性部材82における開口81Bの周囲部分と当接している。これにより、弾性部材82は、保持部79と共に、バルブ室48内を挿入方向51及び脱抜方向52に沿って移動する。
弾性部材82は、筒壁155と、3つの封止部84,85,87とを有する。筒壁155には、貫通孔81の挿入方向51の端部を構成する開口81Aが形成されている。また、筒壁155の脱抜方向52の端部には、貫通孔81の脱抜方向52の端部を構成する開口81Bが形成されている。
封止部84、85、87は、筒壁155の外面から径方向に突出したフランジであり、挿入方向51に視て環状である。封止部84、85、87は、筒壁49の内周面に対応して円形の環状であるが、筒壁49の内周面が円形以外の環状である場合に当該円形以外の環状となる。
封止部84、85、87は、挿入方向51及び脱抜方向52に離間して設けられている。封止部85は、封止部84より挿入方向51に設けられている。封止部87は、封止部84より脱抜方向52に設けられている。封止部85の挿入方向及び脱抜方向52に沿った寸法L2は、封止部84の挿入方向及び脱抜方向52に沿った寸法L1より大きい(寸法L2>寸法L1)。また、寸法L2は、筒壁155と第1バルブ室48Aの内壁との最短距離L3より小さい(寸法L2<距離L3)。
図8に示されるように、封止部84、85、87は、筒壁49の内周面に液密且つ気密的に密着する。弁体77が第1バルブ室48Aに挿入されていない状態において、封止部84、85、87の外径は、筒壁49の内径より大きい。よって、弁体77が第1バルブ室48Aに挿入された状態において、筒壁49の内周面に密着した封止部84、85、87は、外径寸法を減じる向きに弾性変形する。
図8に示されるように、封止部84、85、87が筒壁49の内周面に密着されることにより、第1バルブ室48Aの脱抜方向52の端部を含む第1空間148と、第1バルブ室48Aの挿入方向51の端部を含む第2空間149とは、弾性部材82の外周面と筒壁49の内周面との間において遮断される。一方、液体流路の一部である第1空間148及び第2空間149の間には、貫通孔81を通じてインクが流通可能である。
また、以下に詳述するように、封止部84、85、87が筒壁49の内周面に密着されることにより、封止部84と封止部85との間の空間が、気体が流通可能な閉空間となり得る。
弁体77が図8に示される位置であるとき、封止部84が開口123及び開口126の間に位置している。これにより、第1気体流路80及び第2気体流路の間の空間が、封止部84によって遮断される。封止部84、85、87は、弁体77の移動に際して、筒壁49の内周面に密着しつつ摺動する。弁体77が、図8に示される位置よりも脱抜方向52に移動することによって、開口123及び開口126が封止部84と封止部85との間に位置するようになる。これにより、第1気体流路80及び第2気体流路83が、封止部84と封止部85との間の空間を通じて連通される。その結果、貯留室36とインクカートリッジ30の外部とが連通され、貯留室36は大気開放される
前述されたように、封止部85の寸法L2は、封止部84の寸法L1より大きいので、弁体77の移動に伴って、封止部85が第1バルブ室48Aの内面に対して脱抜方向52へ摺動しても、弾性部材82の挿入方向51の端に位置する封止部85が、挿入方向51へ倒れ込み難い。また、封止部85の寸法L2は、筒壁155と第1バルブ室48Aの内壁との最短距離L3より小さいので、封止部85が第1バルブ室48Aの内面に対して挿入方向51へ摺動するときに、仮に封止部85が脱抜方向52へ倒れ込んだとしても、筒壁155と第1バルブ室48Aの内面との空間に封止部85が挟まり、弁体77の移動に対して過剰な抵抗となることがない。
弾性部材82の筒壁155の挿入方向51又は脱抜方向52の少なくともいずれか一方の端面はブラスト加工されている。例えば、筒壁155の開口81A(図9参照)の周囲に環状のブラスト面が形成されている。これにより、弾性部材82が量産されるときに、弾性部材82同士が密着して連なることが抑制される。また、弾性部材82が成型により製造される場合には、金型のパーティングラインは、封止部84,85,87のいずれかの突出端に環状に配置される。仮に、封止部84,85,87のいずれかにおいて軸線方向に沿ったパーティングラインが存在すると、パーティングラインによる微少な突起が封止部84,85,87のいずれかにおいて軸線方向に沿って形成されることとなる。この突起により、封止部84,85,87と第1バルブ室48Aの内面との間に微少な隙間が生じて、液密又は気密が確保されないおそれがある。しかしながら、パーティングラインは、封止部84,85,87のいずれかの突出端に環状に配置されることにより、封止部84,85,87と第1バルブ室48Aの内面との間に隙間が生じ難くなり、液密又は気密が確保される。
[コイルバネ78]
コイルバネ78は、内部フレーム35の第2内壁132と弁体77との間に配置される。コイルバネ78は、弁体77を挿入方向51へ付勢する。これにより、バルブ室48において、弁体77は、シール部材70に当接した状態に保持される。なお、コイルバネ78に代えて、板バネ等の他の付勢部材が用いられてもよい。
[液量検知部62]
図7,11,12に示されるように、内部フレーム35は、上壁46から上方向54へ突出する液量検知部62を有している。液量検知部62は、内部空間が貯留室36と連続する空間を有する凸部であり、右方向55及び左方向56へ向かって光を透過する透光性を有する。液量検知部62は、前部カバー32の孔98を通じて外部へ露出されている。液量検知部62は、前方向57、後方向58、上方向54、右方向55、及び左方向56にそれぞれ位置する5つの平面によって内部空間が区画されている。この5つの平面のうち、内部空間の前方向57の端を区画する平面を平面66と称し、内部空間の後方向58の端を区画する平面を平面67と称する(図12参照)。
図7,11,12に示されるように、内部フレーム35の貯留室36内には、被検知部材59が配置されている。被検知部材59は、右方向55及び左方向56へ貫通する貫通孔92を有している。貫通孔92には、内部フレーム35の第1内壁131から右方向55へ延びる回動軸61が挿通される。回動軸61によって被検知部材59が支持され、回動軸61周りに被検知部材59が回動可能となる。
被検知部材59は、フロート63を有している。フロート63は、貫通孔92の径方向へ延出する箱形状であり、右方向55及び左方向56のそれぞれを向く両側面63Aが平面である。フロート63は、貯留室36に貯留されたインクより比重が小さい。したがって、貯留室36内において、フロート63はインク中に存在する状態において浮力を生じさせる。
被検知部材59は、アーム68を有している。アーム68は、貫通孔92の径方向であって、フロート63が延出する方向とは異なる方向へ延びている。アーム68は、液量検知部62内に進入している。貯留室36がインクでほぼ満たされている状態では、フロート63の浮力によって、被検知部材59は、図12における反時計回りに回動する。被検知部材59のアーム68が液量検知部62の平面66に当接することによって、被検知部材59の姿勢が維持される。この状態において、被検知部材59のアーム68は、液量検知部62を右方向55又は左方向56に進行するセンサ103の光を遮断等する。また、この状態において、フロート63及びアーム68は、貫通孔92より脱抜方向52に位置する。アーム68においてインクに浸されている一部分にも浮力が生じるが、アーム68に生ずる浮力も、フロート63の浮力と同様に、被検知部材59を図12における反時計回りに回動する力となる。
被検知部材59によって、センサ103の発光部から出力された光が液量検知部62の右面及び左面の一方に到達したときに、液量検知部62の右面及び左面の他方の面から出て受光部に到達する光の強度が所定の強度未満、例えば、ゼロとなる。被検知部材59のアーム68は、光が右方向55もしくは左方向56に進むのを完全に遮断してもよいし、光を部分的に吸収してもよいし、光の進行方向を曲げてもよいし、光を全反射させてもよい。
貯留室36においてインクが減り、被検知部材59が液量検知部62を進行する光を遮断等するときの姿勢におけるフロート63の位置より、インクの液面が下降すると、フロート63がインクの液面と共に下降する。フロート63においてインクの液面より情報となった部分の重力は、被検知部材59を図12における時計回りに回動する力となる。アーム68においてインクの液面より情報となった部分の重力も、フロート63の重力と同様に、被検知部材59を図12における時計回りに回動する力となる。
フロート63及びアーム68に作用する重力が、フロート63及びアーム68に作用する浮力よりも大きくなると、被検知部材59は、図12における時計回りに回動する。この時計回りの回動によって、液量検知部62内に進入していた被検知部材59のアーム68も時計回りに回動して、センサ103の発光部から受光部への光路から外れ、平面67付近へ移動する。これにより、センサ103の受光部に到達する光の強度が所定の強度以上となる。
[カバー部材160]
図11に示されるように、被検知部材59は、内部フレーム35とカバー部材160との間に配置されている。カバー部材160は、内部フレーム35に組み付けられて、第1内壁131と右方向55及び左方向56に間隔を空けて対向する部材である。カバー部材160は、樹脂材料で形成されていることが好ましく、また、黒系の着色剤で着色されていることが好ましい。
カバー部材160は、第1内壁131と対向する壁部161と、壁部161と交差する方向へ延びる鍔部162,163を有する。壁部161は、概ね平板形状である。鍔部162は、壁部161の上端から左方向56へ延びる平板形状である。鍔部163は、鍔部162の上面から上方向54へ延びる平板形状である。鍔部162,163は、貯留室36において、右方向55及び左方向56に渡って延びており、鍔部162,163の右端及び左端は、内部フレーム35の右端及び左端とほぼ同じ右方向55及び左方向56に沿った位置にある。鍔部162,163は、前部カバー32及び後部カバー31が前方向57及び後方向58において重なる位置にオーバーラップするように配置されている。鍔部162,163によって、内部フレーム35に溶着されたフィルム40が被検知部材59のアーム68に接触することが防止される。また、鍔部163は鍔部162から上方向54へ向かって延び、その上方向54の先端部分は、後方向58へ向けて屈曲している。
壁部161の挿入方向51の端部には、内部フレーム35の回動軸61が嵌入する貫通孔164が形成されている。また、鍔部161における貫通孔164より上方向54かつ前方向57には、四角形の貫通孔170が形成されている。貫通孔170には、内部フレーム35の嵌合部183が嵌入される。また、壁部161の挿入方向51の端部及び脱抜方向52の端部には、左方向56へ突出する凸部165,166が形成されている。貫通孔164に回動軸61が嵌入された状態において、凸部165が、内部フレーム35の第1内壁131に当接する。凸部166が、内部フレーム35の突起181の右側面181Aに当接する。壁部161の下端付近が、内部フレーム35の突起180の右側面180Aに当接する。これにより、カバー部材160は、壁部161が第1内壁131とほぼ平行となった状態に位置決めされて、内部フレーム35に組み付けられる。カバー部材160が内部フレーム35に組み付けられた状態において、被検知部材59のフロート63は、内部フレーム35の第1内壁131とカバー部材160の壁部161との間に位置し、フロート63の両側面63Aが、第1内壁131及び壁部161によって覆われる。このとき、カバー部材160の壁部161の対向面167は、フロート63の一方(右方)の側面63Aと所定の間隔を空けて向き合っている。これによって、被検知部材59は、カバー部材160に対して相対的に移動可能である。
壁部161には、貫通孔168,169が形成されている。貫通孔168、169は、壁部161において、挿入方向51及び脱抜方向52に沿って間隔を空けて配置されている。本実施形態においては、挿入方向51及び脱抜方向52は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において水平方向に沿っているので、貫通孔168,169は、貯留室36に貯留されたインクの液面に沿って並ぶ。貫通孔168,169により、壁部161の対向面167に凹陥部が形成される。
貫通孔168,169は、左方向56に沿って視たとき(図7(A)に示された状態)において矩形であり、壁部161の上端付近から下方向53へ延びている。貫通孔168,169の下端位置は、ほぼ同じ位置である。図7(B)に示されるように、貫通孔168,169の下端は、貯留室36にインクが満たされており、被検知部材59のアーム68が液量検知部62の平面66に当接している状態におけるフロート63の下端よりも上方に位置する。
また、貫通孔168,169は、貯留室36においてインクの液面が下降することにより被検知部材59が回動し始めるときのインクの液面の位置、すなわち始動位置S(図7参照)に対して上方向54及び下方向53へ延びている。各貫通孔168,169において、始動位置Sより上方向54となる第1部分の第1容積V1は、始動位置Sより下方向53となる第2部分の第2容積V2より大きい(第1容積V1>第2容積V2)。
上記構成により、始動位置Sより下方向53においては、フロート63の側面63Aと、カバー部材160の対向面167との距離をできるだけ短くなりつつ、始動位置Sよりも上方向54においては、フロート63の側面63Aに対して対向面167が対向する領域が少なくなる。その結果、側面63Aにフィルム40が対向する。フロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との距離は、カバー部材160の対向面167をなす壁部161の厚み寸法よりも短い。具体的には、壁部161の厚みが1.0〜1.6mmの範囲であるのに対して、フロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との距離は0.3〜0.6mm程度が好ましい。これにより、始動位置Sより下方向53においては、フロート63とカバー部材160との隙間に存在するインクの容量を少なくして、被検知部材59が回動し始めるときの貯留室36におけるインク残量を少なくしつつ、被検知部材59が回動し始めるときに、フロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との間に存在するインクによる生ずる表面張力を小さくして、被検知部材59が回動しやすくすることができる。
[本実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、カバー部材160の貫通孔168,169によって、始動位置Sより上方向54においてフロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との距離が大きくなり、フロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との間に生じるインクの表面張力を小さくすることができる。これにより、始動位置Sよりも下方向53において、フロート63の側面63Aとカバー部材160の対向面167との距離が大きくなることがなく、フロート63が移動し始めるときの貯留室36におけるインク残量を少なくすることができる。
また、内部フレーム35の第1内壁131が、カバー部材160の対向面167と向き合っていることにより、内部フレーム35とカバー部材160の対向面167との隙間を小さくすることができる。
また、フロート63の側面63Aが平面なので、フロート63の容積を大きくして、浮力を大きくすることができる。
また、貫通孔168,169における始動位置Sより上方向54の第1容積V1が、始動位置Sより下方向53の第2容積V2より大きいので、円滑なフロート63の移動を損なうことなく、貫通孔168,169の配置の自由度が高まる。
[変形例]
前述された実施形態では、貫通孔168,169は、始動位置Sよりも下方向53にも延びているが、貫通孔168,169の下端が、始動位置Sよりも上方向53となるように配置されてもよい。また、貫通孔168,169は、水平方向に沿って配置される必要はない。また、貫通孔168,169の数は任意に変更されてもよい。
また、前述された実施形態では、インクが液体の一例として説明されているが、例えば、インクに代えて、印刷時にインクに先立って記録用紙などに吐出される前処理液が液体カートリッジに貯留されていてもよい。また、記録ヘッド21を洗浄するための水が液体カートリッジに貯留されていてもよい。