JP7520574B2 - 液体カートリッジおよび液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体が貯留される貯留室を備える液体カートリッジ、および、液体カートリッジが取り付けられる液体吐出装置に関する。

液体を貯留する液体カートリッジがある。特許文献１に記載の液体カートリッジは、大気から液体貯留部を遮断する弁体を有しており、弁体が移動することによって貯留室が大気開放されるように構成されている。

より詳細には、特許文献１に記載の液体カートリッジは、弁体を押圧するレバーと、液体カートリッジの内蓋に繋がりレバーを固定する支持部材と、を有している。そして、液体カートリッジが装置に装着されていない状態においては、レバーにより弁体が押圧され、液体貯留室と外部とを連通する大気連通孔を弁体が塞いでいる。一方、液体カートリッジが装置に装着される過程においては、装置に設けられた突起によりレバーを回動させる方向へ力が加えられ、レバーによる弁体への押圧が除去される。レバーによる押圧が除去されることにより、弁体が、弁体に設けられているバネによって移動し、大気連通孔が開放されることで、液体貯留室が大気に連通する。

特開２０１８－１６１８７６号公報

特許文献１に記載される液体カートリッジにおいては、支持部材が２点支持でレバーを固定する必要があり、複雑な形状の支持部材が必要である。

本発明は、簡素化した構成で大気開放の機能を実現する液体カートリッジを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る液体カートリッジは、液体を貯留する貯留室と、前記貯留室に貯留された液体を外部へ供給する液体供給部と、前記貯留室の内部を大気と区画する第１の隔壁と、前記第１の隔壁に対して前記貯留室と反対側に備えられた第２の隔壁と、前記第１の隔壁に設けられ、前記貯留室の内部を大気に連通させる大気連通孔と、前記大気連通孔を閉塞する位置及び開放する位置に移動可能な弁ユニットと、前記弁ユニットを押圧することで前記大気連通孔を閉塞する位置に前記弁ユニットを固定し、前記弁ユニットへの押圧を除去することで前記大気連通孔を開放する位置に前記弁ユニットを移動可能なレバーと、を備え、前記レバーは、前記弁ユニットを押圧する押圧部と、前記押圧部を支持する支持部とを含み、前記弁ユニットの移動方向と交差する方向に移動することで前記弁ユニットへの押圧を除去し、前記第２の隔壁は、前記支持部を保持するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡素化した構成で大気開放弁の機能を実現することができる。

液体カートリッジ１の分解斜視図である。 弁ユニットの周辺部を示した図である。 弁ユニットの周辺部を示した図である。 弁ユニットの周辺部を示した図である。 弁ユニットの周辺部を示した図である。 比較例の構成を示す模式図である。 比較例の構成を示す模式図である。 液体供給系の模式図である。 本体装着前の液体カートリッジの断面図である。 本体装着直前の液体カートリッジの断面図である。 本体装着が完了した液体カートリッジの断面図である。 弁ユニットの周辺を拡大した図である。 弁ユニットの周辺を拡大した図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置および形状などは、あくまで例示である。

＜＜第１実施形態＞＞
本実施形態の液体カートリッジは、記録装置などの液体吐出装置に備えられている液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留している。液体カートリッジは、液体吐出装置に着脱可能に構成されている。液体カートリッジは、液体吐出装置に装着されていない状態においては、外部から遮断されており、液体が筐体から外部へ漏れることを抑制している。例えば、物流などの輸送時には、内部の液体が外部へ飛散しないように、液体の貯留室が閉塞されていることが望ましい。一方、液体吐出装置に装着された状態においては、液体カートリッジは大気開放され、液体を吐出する液体吐出ヘッドに速やかに液体を供給するように構成されている。例えば、液体吐出ヘッドからの吐出で液体を消費した分、外気エアを取り込み、継続的に液体供給ができるように構成されている。

図１は、本実施形態の液体カートリッジ１の分解斜視図である。図１の上下方向は、重力方向の上下方向である。

液体カートリッジ１は、液体であるインクが貯留される貯留室を含む筐体５と、液体を液体吐出ヘッド（不図示）に供給する液体供給部２と、第１の内蓋３と、第２の内蓋４と、弁ユニット７と、レバー１２とを備えている。筐体５の上部に第１の内蓋３が配され、第１の内蓋３の上部に第２の内蓋４が配される。つまり、第１の内蓋３に対して貯留室とは反対側に第２の内蓋４が配されている。

第１の隔壁である第１の内蓋３と、第２の隔壁である第２の内蓋４とによって空気流路が形成される。第１の内蓋３は、貯留室の内部を大気と区画する隔壁である。第１の内蓋３には、貯留室を空気流路に連通するための大気連通孔１６が形成されている。第２の内蓋４には、弁ユニット７を通す開口である弁ユニット組付け穴１１と、レバー１２を通す開口であるレバー組付け穴１５と、大気を通す開口６と、が形成されている。

弁ユニット７は、ばねホルダー部８と、コイルばね９と、シール部１０と、を有している。ばねホルダー部８は、コイルばね９に挟み込まれ、第２の内蓋４に形成されている弁ユニット組付け穴１１に上方から差し込まれる。即ち、コイルばね９は、第２の内蓋４の上方に配される。差し込まれたばねホルダー部８と、シール部１０とによって、弁ユニット７が第１の内蓋３を挟み込む構成となる。シール部１０は、少なくとも２段階の外径サイズを有する段差構造となっている。本例では、第１サイズの外径の第１段部と、第１段部に向けて漸次外径が縮小するテーパ形状の第２段部とを含む。第１サイズの外径は、弁ユニット組付け穴１１よりも小さい。第２段部において最大のサイズである第２サイズの外径は、弁ユニット組付け穴１１よりも大きい。また、第２サイズの外径は、大気連通孔１６よりも大きい。

レバー１２は、弁ユニット押圧部１３と支持部１４とを有している。レバー１２は、支持部１４を第２の内蓋４に形成されているレバー組付け穴１５に差し込むことで、第２の内蓋４に保持される。なお、支持部１４を第２の内蓋４に保持する方法としては、例えばスナップフィット方式が挙げられる。レバー１２は、第２の内蓋４に保持され、支持部１４の長手方向（図の上下方向）を中心軸として弁ユニット押圧部１３を回動させることが可能である。また、支持部１４が第２の内蓋４に差し込まれて保持される際に、弁ユニット押圧部１３が弁ユニット７を押圧する。この弁ユニット押圧部１３によって弁ユニット７が押圧されると、弁ユニット７のシール部１０が、第１の内蓋３に形成されている大気連通孔１６を閉塞する。つまり、弁ユニット７は、大気連通孔１６を開放する方向にコイルばね９から付勢を受けており、レバー１２がこの付勢に抗して弁ユニット７を押圧することで、大気連通孔１６が閉塞する。大気連通孔１６が閉塞することで、筐体５内に貯留されている液体は、外部に漏れ出さない状態となる。つまり、液体カートリッジ１が、液体吐出装置に装着される前の状態においては、筐体５内の貯留室が外部から遮断されている構成となっている。

図２は、第１実施形態における液体カートリッジ１を、上面及び側面から見た際の、弁ユニット７の周辺部を示した図である。図２（ａ）は、レバー１２の移動前の第１位置の状態を上面から見た図であり、図２（ｂ）は、レバー１２の移動前の第１位置の状態を側面（前面）から見た図である。

レバー１２の弁ユニット押圧部１３により、弁ユニット７のばねホルダー部８およびコイルばね９が押圧されている。これにより、図１で説明したように、弁ユニット７のシール部１０が、第１の内蓋３の大気連通孔１６を閉塞している状態になっている（図２では不図示）。

図２（ｃ）は、レバー１２の移動後の第２位置の状態を上面から見た図であり、図２（ｄ）は、レバー１２の移動後の第２位置の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２に、弁ユニット７の移動方向（上下方向）と交差する方向に力が加えられると、支持部１４を支点としてレバー１２は、加えられる力の方向に回動する（図２（ａ）の矢印参照）。レバー１２が回動すると、図２（ｃ）に示すように、弁ユニット７が、レバー１２によって押圧されていた状態から開放される。すると、押圧されていた弁ユニット７のばねホルダー部８が、コイルばね９の付勢によって上方に移動し、シール部１０が大気連通孔１６から離間する。これにより、筐体５内の貯留室が大気開放され、液体吐出ヘッドへの液体の供給が可能となる。このように、弁ユニット７は、大気連通孔１６を閉塞する位置及び開放する位置に移動可能に構成されている。

なお、移動した弁ユニット７は、コイルばね９による付勢により、元の位置（図２（ｂ）の位置）に戻ることはない。このため、一度弁ユニット７が移動すると、筐体５内の貯留室が大気開放され続けている状態を維持できる。尚、図２の例においては、支持部１４の支点は、外部から受ける作用の方向（力が加えられる方向）において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも奥側（図では左側）にある。

尚、液体カートリッジ１は、液体吐出装置の装着部に装着される。装着部には、例えば突起部材などのガイド部材が備えられている。図２の例では、液体カートリッジ１の右側に装着部があるものとする。即ち、液体カートリッジ１は、図２の右側に移動することで装着部に装着される。ここで、液体カートリッジ１が装着部に装着される際には、レバー１２がガイド部材に当接し、その後、さらに液体カートリッジ１が押し込まれるようにして装着される際に、ガイド部材からの力によってレバー１２が回動して、大気開放が行われる。

このように、本実施形態では、大気開放弁として機能する弁ユニット７を押圧するレバー１２の移動方向を、弁ユニット７の移動方向（上下方向）と交差する方向となるように、レバー１２および第２の内蓋４を構成している。具体的には、レバー１２は、弁ユニット７の移動方向と交差する方向に回動するように構成されている。これにより、レバー１２と第２の内蓋４（レバー１２を固定する土台）とを１点で固定することができる。このため、レバーを２点支持するような複雑な形状の支持部材を用いることなく、簡素化した構成で大気開放の機能を実現することができる。

＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態は、基本的に第１実施形態の液体カートリッジ１と同様の構成を有しているものであるが、第２の内蓋４の弁ユニット組付け穴１１に対するレバー組付け穴１５の設置位置が異なる例を説明する。具体的には、レバー１２の支持部１４の支点の位置が、力が加えられる方向において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも手前側となる例を説明する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図３は、第２実施形態における液体カートリッジ１を上面及び側面から見た際の、弁ユニット７の周辺部を示した図である。図３（ａ）は、レバー移動前の状態を上面から見た図であり、図３（ｂ）は、レバー移動前の状態を側面（前面）から見た図である。

レバー１２の弁ユニット押圧部１３により、弁ユニット７のばねホルダー部８およびコイルばね９が押圧されている。これにより、図１で説明したように、弁ユニット７のシール部１０が、第１の内蓋３の大気連通孔１６を閉塞している状態になっている。

図３（ｃ）はレバー移動後の状態を上面から見た図であり、図３（ｄ）はレバー移動後の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２に、弁ユニット７の移動方向（上下方向）と交差する方向に力が加えられると、支持部１４を支点としてレバー１２は加えられる力の方向に回動する（図３（ａ）の矢印参照）。レバー１２が回動すると、図３（ｃ）に示すように、弁ユニット７が、レバー１２によって押圧されていた状態から開放される。すると、押圧されていた弁ユニット７のばねホルダー部８が、コイルばね９の付勢によって上方に移動し、シール部１０が大気連通孔１６から離間する。これにより、筐体５内の貯留室が大気開放され、液体吐出ヘッドへの液体の供給が可能となる。なお、移動した弁ユニット７は、コイルばね９による付勢により、元の位置（図３（ｂ）の位置）に戻ることはない。このため、一度弁ユニット７が移動すると、筐体５内の貯留室が大気開放され続けている状態を維持できる。尚、図３の例においては、支持部１４の支点は、外部から受ける作用の方向（力が加えられる方向）において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも手前側（図では右側）にある。本実施形態では、液体カートリッジ１が液体吐出装置の装着部に装着された状態は、図３（ｃ）となる。つまり、装着後には、液体カートリッジ１の第２の内蓋４の長手方向とレバー１２の長手方向とが平行となる。このため、装置側の装着部におけるガイド部材などの構成も簡素化することもできる。

以上説明したように、本実施形態においても、簡素化した構成で大気開放の機能を実現することができる。

＜＜第３実施形態＞＞
第３実施形態は、基本的に第１実施形態の液体カートリッジ１と同様の構成を有しているものであるが、レバー１２の弁ユニット押圧部１３の形状が異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図４は、第３実施形態における液体カートリッジを上面及び側面から見た際の、弁ユニット７の周辺部を示したものである。図４（ａ）は、レバー移動前の状態を上面から見た図であり、図４（ｂ）は、レバー移動前の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２の弁ユニット押圧部１３には、切り欠き部１７が形成されている。レバー１２の弁ユニット押圧部１３は弁ユニット７を押圧しているが、弁ユニット押圧部１３に設けられた切り欠き部１７は弁ユニット７を押圧していない。

図４（ｃ）は、レバー移動後の状態を上面から見た図であり、図４（ｄ）は、レバー移動後の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２に、弁ユニット７の移動方向と交差する方向に力が加えられると、支持部１４を支点としてレバー１２は加えられる力の方向に回動する（図４（ａ）の矢印参照）。レバー１２が回動すると、図４（ｄ）に示すように、弁ユニット押圧部１３の切り欠き部１７に弁ユニット７が入り込む形になる。つまり、弁ユニット７がレバー１２によって押圧されていた状態から部分的に開放される。すると、押圧されていた弁ユニット７のばねホルダー部８が、コイルばね９の付勢によって上方に移動し、シール部１０が大気連通孔１６から離間する。これにより、筐体５内の貯留室が大気開放され、液体吐出ヘッドへの液体の供給が可能となる。なお、移動した弁ユニット７は、コイルばね９による付勢により、元の位置（図４（ｂ）の位置）に戻ることはない。このため、一度弁ユニット７が移動すると、筐体５内の貯留室が大気開放され続けている状態を維持できる。尚、図４の例においては、支持部１４の支点は、力が加えられる方向において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも奥側（図では左側）にある。

以上説明したように、本実施形態においても、簡素化した構成で大気開放の機能を実現することができる。また、弁ユニット押圧部１３が切り欠き部１７を有することで、レバー１２の回動する移動量が第１実施形態よりも少なく済む。

＜＜第４実施形態＞＞
第４実施形態は、基本的に第１実施形態の液体カートリッジ１と同様の構成を有しているものであるが、レバー１２の弁ユニット押圧部１３の形状が異なる例を説明する。また、第２の内蓋４の弁ユニット組付け穴１１に対するレバー組付け穴１５の位置が異なる例を説明する。具体的には、レバー１２の支持部１４の支点の位置が、力が加えられる方向において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも手前側となる例を説明する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図５は、第４実施形態における液体カートリッジ１を上面及び側面から見た際の、弁ユニット７の周辺部を示したものである。図５（ａ）は、レバー移動前の状態を上面から見た図であり、図５（ｂ）は、レバー移動前の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２の弁ユニット押圧部１３には、切り欠き部１７が形成されている。レバー１２の弁ユニット押圧部１３は弁ユニット７を押圧しているが、弁ユニット押圧部１３に設けられた切り欠き部１７は弁ユニット７を押圧しない。

図５（ｃ）は、レバー移動後の状態を上面から見た図であり、図５（ｄ）は、レバー移動後の状態を側面（前面）から見た図である。レバー１２に、弁ユニット７の移動方向と交差する方向に力が加えられると、支持部１４を支点としてレバー１２は加えられる力の方向に回動する（図５（ａ）の矢印参照）。レバー１２が回動すると、図５（ｄ）に示すように、弁ユニット押圧部１３の切り欠き部１７に弁ユニット７が入り込む形になる。つまり、弁ユニット７がレバー１２によって押圧されていた状態から部分的に開放される。すると、押圧されていた弁ユニット７のばねホルダー部８が、コイルばね９の付勢によって上方に移動し、シール部１０が大気連通孔１６から離間する。これにより、筐体５内の貯留室が大気開放され、液体吐出ヘッドへの液体の供給が可能となる。なお、移動した弁ユニット７は、コイルばね９による付勢により、元の位置（図５（ｂ）の位置）に戻ることはない。このため、一度弁ユニット７が移動すると、筐体５内の貯留室が大気開放され続けている状態を維持できる。尚、図５の例においては、支持部１４の支点は、力が加えられる方向において、力が加えられる弁ユニット押圧部１３の力点よりも手前側（図では右側）にある。

以上説明したように、本実施形態においても、簡素化した構成で大気開放の機能を実現することができる。また、弁ユニット押圧部１３が切り欠き部１７を有することで、レバー１２の回動する移動量が第２実施形態よりも少なく済む。

＜＜第５実施形態＞＞
第１実施形態から第４実施形態においては、レバーが弁ユニットの移動方向と交差する方向に回動することで、大気開放弁として機能する弁ユニットが大気連通孔を開放し、液体カートリッジ内の貯留室が大気開放される例を説明した。本実施形態では、液体カートリッジ内の貯留室を大気開放する別の例を説明する。また、本実施形態では、液体カートリッジを液体吐出装置に装着した後に、脱着する場合に、大気連通孔を閉塞させる例を説明する。

＜概要＞
図６および図７は、比較例としての特許文献１の弁ユニットの構成を示す模式図である。以下、特許文献１の弁ユニットの更なる考察を説明する。そして、その考察を踏まえて、本実施形態の構成を説明する。

図６は、大気連通孔１３１が閉塞した状態の液体カートリッジ１０００と液体吐出装置のホルダー３０とを含む断面図である。図７は、大気連通孔１３１が開放した状態の液体カートリッジ１０００と液体吐出装置のホルダー３０とを含む断面図である。

液体吐出装置本体への装着前の状態では、シール部材５４０を備える弁体５２０は、大気連通孔１３１を開放する方向（方向５３）にコイルばね５３０から付勢を受けている。そして、レバー５００がこの付勢に抗して弁体５２０を押圧することで大気連通孔１３１を閉塞している。図６は、レバー５００によって弁体５２０が押圧されている様子を示している。液体カートリッジ１０００が方向５１に移動して、液体吐出装置本体に装着される過程で、液体吐出装置本体のホルダー３０が備えている押圧部３２０によりレバー５００が倒される。すると、図７に示すように、コイルばね５３０の付勢によって弁体５２０が方向５３に移動することで第２の内蓋４（上蓋）をシール部材５４０でシールし、さらに大気連通孔１３１を開口させ、大気開放状態に切り替わる。大気連通孔１３１は、第２の内蓋４と第１の内蓋３（中蓋）によって構成される空気流路と、大気連通フィルム１３４を通じて大気に連通する。

このような特許文献1の構成では、ユーザーが、使用中に液体カートリッジ１０００を液体吐出装置本体から取り外す際には、弁体５２０は、大気開放位置に移動している。つまり、液体カートリッジ１０００を液体吐出装置本体から取り外した場合、弁体５２０は大気開放状態を維持する。これは、レバー５００が回動した状態でコイルばね５３０の付勢によりシール部材５４０が大気連通孔１３１から離れた状態で液体吐出装置本体から引き出されるからである。そのため、例えばユーザーが液体残量視認の為に、取り外した液体カートリッジ１０００の姿勢を変更するような場合、気液分離膜１３３、大気連通フィルム１３４、及び液体供給部１２０から液体が漏れ出す虞がある。また、大気連通孔１３１を閉塞する弁体５２０は、第１の内蓋３の上方から大気連通孔１３１を覆うようにして閉塞する位置関係にある。このため、液体カートリッジ１０００の物流時に、貯留室内の内圧上昇によって弁体５２０が開放位置へ移動する力（方向５３への力）が作用すると、貯留室が大気に開放されてしまう虞がある。貯留室が大気開放されると、気液分離膜１３３、大気連通フィルム１３４、及び液体供給部１２０から液体が漏れ出す虞がある。

本実施形態の液体カートリッジ（液体容器）は、物流時などのように使用前の状態においては、大気連通孔は閉塞状態であり、使用時に液体吐出装置本体へ液体カートリッジを装着することで大気開放状態に切り替わる。さらに液体カートリッジを液体吐出装置から取り出した後は、再び閉塞状態に切り替わる。このため、使用途中に液体カートリッジを取出して持ち歩いても、密閉状態を維持することが可能な液体カートリッジの構成を説明する。

＜液体供給系＞
図８は、本実施形態の液体供給系の模式図を示す。液体吐出ヘッド１００は、シリアル記録方式のオフキャリッジタイプであり、液体吐出装置に備えられたホルダー３０に装着され、チューブ２０を介してキャリッジ上（不図示）の液体吐出ヘッド１００と連通する。液体吐出ヘッド１００からの吐出により消費された液体は、液体カートリッジ１からチューブ２０を介して液体吐出ヘッド１００へ供給される。

＜液体カートリッジ＞
図９は、本体装着前の液体カートリッジ１の断面図を示す。液体カートリッジ１は、大きく分けて、液体貯留室１１０と、液体供給部２と、大気連通部１３０と、を有する。液体吐出ヘッド１００へ供給される液体は、液体貯留室１１０に保持されており、液体供給部２を介して供給される。液体貯留室１１０の液体が液体吐出ヘッド１００へ供給されると、大気連通部１３０を介して外部の空気が液体貯留室１１０に取り込まれる。液体カートリッジ１は、弁ユニット１４０を有する。以下、本実施形態の液体カートリッジ１を各部分ごとに詳細に説明する。

＜液体貯留部＞
液体貯留室１１０は、液体吐出ヘッド１００へ供給する液体を保持する。液体貯留室１１０の底部は、重力方向下方（方向５４）に一段下がった凹部１１１を有する。この凹部１１１に、液体供給部２が配されている。凹部１１１の底面は、液体供給部２に向かって下方に傾斜しており、液体の使い切りを良くするように構成されている。

＜液体供給部＞
次に、液体供給部２を、図９、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、液体カートリッジ１をホルダー３０に装着する過程を示した図であり、ホルダー３０側の押圧部３２０が、弁ユニット１４０の第１シールゴム１４１に当接する直前の状態を示す液体カートリッジ断面図である。図１１は、ホルダー３０に装着が完了した状態を示す液体カートリッジ断面図である。

液体供給部２には、弁体１２１、弁バネ１２２、および円環状のジョイントシール１２３で構成されている弁が設けられている。弁体１２１は樹脂、弁バネ１２２は金属、ジョイントシール１２３はゴムで製作されている。液体開口にジョイントシール１２３が取り付けられている。本体装着前の状態において、弁バネ１２２の付勢力により弁体１２１がジョイントシール１２３に押圧され、液体供給部２は閉塞を保っている。本体に装着された状態において、本体側のジョイントニードル３１０が、液体カートリッジ１の液体供給部２に挿入されることになる。ジョイントニードル３１０は、内部が中空となっており、チューブ２０と連結され、本体側の液体供給系の末端を構成している。このジョイントニードル３１０がまずジョイントシール１２３と密閉を保ちながら摺動して挿入され、弁バネ１２２の付勢力に抗って弁体１２１を押圧する。その後、弁体１２１はジョイントシール１２３から離れる方向（図の方向５２）に移動し、液体供給部２は開放され、液体吐出ヘッド１００への液体供給が可能な状態になる。本体から取り外される場合は、先述した本体装着過程と逆の動作が行われる。

＜大気連通部＞
図９を用いて大気連通部１３０を説明する。大気連通部１３０は、先述したように、液体貯留室１１０の上方に位置している。大気連通部１３０は、第１の内蓋３（中蓋）および第２の内蓋４（上蓋）によって形成されている大気流路である。大気連通部１３０において、第２の内蓋４には、大気と連通する機能を有した大気連通フィルム１３４が設けられている。第１の内蓋３には、大気連通部１３０と液体貯留室１１０とを連通する大気連通孔１６が形成されている。この大気連通部１３０の内部には、気液分離膜１３３が設けられている。気液分離膜１３３は、液体連通を遮断し、且つ気体連通を許容する半透膜である。

大気連通部１３０の内部には弁ユニット１４０が配されている。弁ユニット１４０は、第１シールゴム１４１(弾性部材)と、コイルばね(付勢部材)１４２と、弁ホルダー１４３と、第２シールゴム１４４(弾性部材)と、を有する。コイルばね１４２は金属、各シールゴムはゴムで製作されている。第１シールゴム１４１および第２シールゴム１４４は、弁ホルダー１４３にそれぞれ組み付けられている。第１シールゴム１４１は、弁ホルダー１４３の上部に組み付けられ、第２シールゴム１４４は、弁ホルダー１４３の下部に組み付けられている。即ち、第１シールゴム１４１は、第２の内蓋４（上蓋）において第１の内蓋３（中蓋）とは反対の方向である第一方向側に設けられている。第２シールゴム１４４は、第１の内蓋３の貯留室側に設けられている。コイルばね１４２は、第２の内蓋４に設けられている固定ホルダー１４５に取り付けられている。固定ホルダー１４５は、第２の内蓋４から上方（方向５３）に延在するように第２の内蓋４に設けられている。

弁ホルダー１４３は、固定ホルダー１４５に組み付けられているコイルばね１４２に差し込まれ、第１の内蓋３に形成された大気連通孔１６、および、大気連通孔１６に対向する第２の内蓋４の位置に形成された開口１４６に挿入される。第１シールゴム１４１は、コイルばね１４２によって上方（方向５３）に付勢されている。固定ホルダー１４５と第１シールゴム１４１との間には、空間が形成されている。第１シールゴム１４１の弁ホルダー１４３に組付けられる側の面の外径は、固定ホルダー１４５の外径より大きい。また、第１シールゴム１４１は、曲面を有している。

第２シールゴム１４４は、少なくとも２段階の外径を有する段差構造となっている。本例では、第１サイズの外径の第１段部と、第２サイズの外径の第２段部とを有する。第２段部は、第１段部に向けて漸次外径が縮小するテーパ形状でもよい。第１サイズの外径は、大気連通孔１６よりも小さい。第２サイズの外径は、大気連通孔１６よりも大きい。第２シールゴム１４４の第２段部が第１の内蓋３よりも下方に位置するように、弁ユニット１４０が取り付けられる。

上記構成により、コイルばね１４２は、方向５３に押圧が発現するように構成される。つまりコイルばね１４２は、方向５３（第一方向側）に付勢されており、コイルばね１４２による押圧により、第２シールゴム１４４が大気連通孔１６と密着し、液体貯留室１１０を密閉している。より詳細には、第２シールゴム１４４のうちの第２段部が、大気連通孔１３１が形成されている内蓋１３５よりも下方（方向５４、第二方向側）に位置し、この第２段部が大気連通孔１６と密着して液体貯留室１１０が密閉されている。

以上のような構成で閉塞することにより、第２シールゴム１４４は、液体貯留室１１０内部からシールすることになる。このため、物流時の環境変化による内圧上昇時にも、第２シールゴム１４４が、大気連通孔１６にさらに密着し、タンク未装着時の密閉を維持することができる。

＜液体カートリッジ装着＞
次に、液体カートリッジ装着時の大気開放状態を、図１０、図１１、図１２、および図１３を用いて説明する。

先述したように、図１０に示す液体カートリッジ１がホルダー３０に装着される前の状態では、大気連通孔１３１は、第２シールゴム１４４によってシール（封止）され、液体貯留室１１０が密閉状態に維持されている。物流はこの状態で行われる。

図１０の状態から、液体カートリッジ１は、方向５１に移動され、図１１に示すようにホルダー３０に挿入される。方向５１で挿入される液体カートリッジ１の液体供給部２の対面には、ホルダー３０のジョイントニードル３１０が配されている。また、ホルダー３０の上面には、押圧部３２０が配されており、押圧部３２０は、第１シールゴム１４１に相応する位置に設けられている。

液体カートリッジ１がホルダー３０に挿入される過程で、図１２示すように、まず押圧部３２０と第１シールゴム１４１の端部とが当接する。更に挿入が進むと、図１３に示すように、第１シールゴム１４１が、押圧部３２０の下方に潜り込むように挿入が進む。本実施形態では、第１シールゴム１４１が曲面形状となっており、曲面に沿って第１シールゴム１４１が押圧部３２０の下方に潜り込むように構成されている。尚、第１シールゴム１４１は弾性部材で構成されており、押圧部３２０による接触によって変形し、押圧部３２０の下方に潜り込むことができる。このため、第１シールゴム１４１は、曲面形状でなくてもよい。

図１２および図１３は、弁ユニットの周辺を拡大した図である。押圧部３２０が第１シールゴム１４１を押圧することで、図１３に示すように、第１シールゴム１４１は、固定ホルダー１４５の上部の開口部をシールする。また、弁ホルダー１４３が、第１シールゴム１４１が押圧されたことに連動して、方向５４に移動することになる。この弁ホルダー１４３の移動により、第２シールゴム１４４は、液体貯留室１１０内部の方向（方向５４）に移動する。このように第２シールゴム１４４が大気連通孔１６から離れると、大気連通孔１６が開放され、液体貯留室１１０を大気開放することになる。

この液体貯留室１１０と外気の連通がなされた後で、液体供給部２へジョイントニードル３１０の挿入が完了すると、図１１に示すように液体カートリッジ１の弁ホルダー１４３への装着が完了した状態となる。液体貯留室１１０の液体が消費されると、外部の空気は大気連通フィルム１３４から大気連通部１３０内に入り、大気連通孔１６から液体貯留室１１０に入り込むことになる。

次に、ホルダー３０に装着された液体カートリッジ１を取り外す場合を説明する。液体カートリッジ１をホルダー３０から取り外す場合、上述してきた装着過程と逆の挙動が行われる。即ち、液体カートリッジ１を取り外す過程で、押圧部３２０による押圧が解除される。すると、弁ユニット１４０は、コイルばね１４２の付勢力により、上方（方向５３）に移動する。そして、大気連通孔１６は、コイルばね１４２の付勢力により第２シールゴム１４４によって再び封止される。

以上説明したように、本実施形態では、大気連通孔１６を液体貯留室１１０側から密閉する。このため、物流時の内圧上昇時も密閉する方向に力が作用するため密閉状態を維持することができる。また、液体カートリッジ１をホルダー３０から取り外す場合にも、再び大気連通孔１６を液体貯留室１１０側から密閉することができる。

さらに、本実施形態では、液体カートリッジ１が装着状態において、ホルダー３０の押圧部３２０の押圧により、第１シールゴム１４１を移動させて、固定ホルダー１４５の上部の開口部がシールされる。このため、たとえば図６に示すように、コイルばね５３０の付勢力のみで第２の内蓋４をシールする構成の比較例と比べて、液体漏れに対する信頼性を向上させることができる。よって、物流時もしくはユーザーの残量確認時等のタンク未装着時、および、ユーザー使用時等のタンク装着時の双方において、液体漏れに対する信頼性を向上させることができる。

１ 液体カートリッジ
７ 弁ユニット
１２ レバー
１６ 大気連通孔

Claims (16)

1. 液体を貯留する貯留室と、
   前記貯留室に貯留された液体を外部へ供給する液体供給部と、
   前記貯留室の内部を大気と区画する第１の隔壁と、
   前記第１の隔壁に対して前記貯留室と反対側に備えられた第２の隔壁と、
   前記第１の隔壁に設けられ、前記貯留室の内部を大気に連通させる大気連通孔と、
   前記大気連通孔を閉塞する位置及び開放する位置に移動可能な弁ユニットと、
   前記弁ユニットを押圧することで前記大気連通孔を閉塞する位置に前記弁ユニットを固定し、前記弁ユニットへの押圧を除去することで前記大気連通孔を開放する位置に前記弁ユニットを移動可能なレバーと、
   を備え、
   前記レバーは、前記弁ユニットを押圧する押圧部と、前記押圧部を支持する支持部とを含み、前記弁ユニットの移動方向と交差する方向に移動することで前記弁ユニットへの押圧を除去し、
   前記第２の隔壁は、前記支持部を保持するように構成されていることを特徴とする液体カートリッジ。
2. 前記第２の隔壁には、前記支持部を組み付ける組付け穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 前記支持部は、前記第２の隔壁に１点で支持されることを特徴とする請求項１または２に記載の液体カートリッジ。
4. 前記支持部は、スナップフィット方式で前記第２の隔壁に組付けされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
5. 前記支持部は、前記押圧部の端部に備えられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
6. 前記第２の隔壁は、大気を連通する開口と、前記第１の隔壁の前記大気連通孔と対向する位置に形成された、弁ユニットを通す開口と、を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
7. 前記弁ユニットは、前記第２の隔壁と前記レバーとの間に、前記大気連通孔を開放する向きに前記弁ユニットを付勢する付勢部材を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
8. 前記押圧部は、前記弁ユニットを押圧する第１位置から押圧が除去される第２位置へ移動するための作用を外部から受けることで、前記支持部を中心に回動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
9. 前記外部から受ける作用の方向において、前記支持部は、前記押圧部よりも奥側に設置されていることを特徴とする請求項８に記載の液体カートリッジ。
10. 前記外部から受ける作用の方向において、前記支持部は、前記押圧部よりも手前側に設置されていることを特徴とする請求項８に記載の液体カートリッジ。
11. 前記押圧部は、切り欠き部を有し、前記回動によって前記切り欠き部の内部に前記弁ユニットが移動することで、前記弁ユニットは、前記大気連通孔を開放する前記位置に移動することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液体カートリッジが取り付けられる際に前記レバーに作用を与えるガイド部材を有することを特徴とする液体吐出装置。
13. 液体吐出装置に着脱可能に構成された液体カートリッジであって、
    液体を貯留する貯留室と、
    前記貯留室に貯留された液体を外部へ供給する液体供給部と、
    前記貯留室の内部を大気流路と区画する第１の隔壁と、
    前記第１の隔壁とともに前記大気流路を構成する第２の隔壁と、
    前記第１の隔壁に設けられ、前記貯留室の内部を大気に連通させる大気連通孔と、
    前記大気連通孔を閉塞する位置及び開放する位置に移動可能な弁ユニットと、
    を備え、
    前記弁ユニットは、前記第２の隔壁において前記第１の隔壁とは反対の方向である第一方向側に設けられた第１の弾性部材と、前記第１の隔壁の前記貯留室側に設けられた第２の弾性部材と、前記第１の弾性部材を前記第一方向側に付勢する付勢部材と、を有し、
    前記弁ユニットの前記第２の弾性部材が前記大気連通孔と密着することで前記大気連通孔が閉塞され、
    前記弁ユニットの前記第２の弾性部材が前記貯留室内の位置に移動することで、前記大気連通孔が開放されることを特徴とする液体カートリッジ。
14. 前記弁ユニットは、前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材とを組み付ける弁ホルダーを有し、
    前記第２の隔壁は、前記付勢部材を固定する固定ホルダーを備え、前記固定ホルダーは、大気と連通する開口部を有し、前記弁ホルダーは、前記開口部に挿入されていることを特徴とする請求項１３に記載の液体カートリッジ。
15. 前記液体カートリッジが前記液体吐出装置に装着される前の状態において、前記弁ユニットは、前記付勢部材の付勢力により前記第２の弾性部材が前記大気連通孔と密着することで前記貯留室を密閉し、かつ、前記第２の隔壁の前記開口部は開放され、
    前記液体カートリッジが前記液体吐出装置に装着される過程において、前記液体吐出装置の押圧部が前記弁ユニットを前記第一方向と反対の第二方向側に押圧することで、前記第１の弾性部材が前記第２の隔壁の前記開口部を密閉し、かつ、前記第２の弾性部材が前記貯留室内の位置に移動し、前記貯留室が大気と連通することを特徴とする請求項１４に記載の液体カートリッジ。
16. 押圧部を有し、請求項１５に記載の液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置。

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