JP3891150B2 - 液体カートリッジおよび液体収容体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射装置に装着されて、液体噴射ヘッドに液体を供給する液体カートリッジに関する。特に本発明は、インクジェット記録装置に装着され、記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置の一例としてのインクジェット記録装置にインクを供給する液体カートリッジの一例としてのインクカートリッジは、その内部にインクが保持されており、インクジェット記録装置の記録装置本体に装着されることにより、内部に保持したインクをインクジェット記録装置の記録ヘッドに供給して、紙等の記録媒体上に文字や画像等の情報を印刷すること可能としている。
【０００３】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、上記したインクジェット記録装置１０の斜視図及びインク搬送路２０３を示す略正面図である。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すインクジェット記録装置１０においては、インク搬送路２０３により、カートリッジホルダ２００に装着された複数のインクカートリッジ３００とキャリッジ２０１とが接続される。各インクカートリッジ３００内に収容されたインクは、キャリッジ２０１からの要求によって、インク搬送路２０３として機能するフレキシブルチューブを介してキャリッジ２０１上に設けられキャリッジ２０１と共に移動する記録ヘッド２０５へ供給される。
【０００４】
より詳しく説明すると、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すインクジェット記録装置１０は、記録装置本体１００と、この記録装置本体１００の一部に設けられ、インクカートリッジ３００が装着されるカートリッジホルダ２００とを備えている。カートリッジホルダ２００には、図中矢印の方向に回動自在な蓋２０２が備えられている。インクジェット記録装置１０の一例として、インクを大量に用いて、ポスターなどの大判の用紙（Ａ２〜Ａ０サイズ等）に記録する大型のインクジェットプリンタがある。このタイプのインクジェット記録装置１０は、図１（ｂ）に示すようにフレキシブルチューブ等のインク搬送路２０３を介して、カートリッジホルダ２００に内蔵されるインクカートリッジ３００のインクを、キャリッジ２０１に搭載された記録ヘッド２０５に供給し、キャリッジ２０１を走査させながら記録ヘッド２０５からインクを吐出させることにより、供給された用紙に記録をする。
【０００５】
ここで、印字動作中にキャリッジ２０１が走査方向（図中左右方向）に走査するのに伴って、インク搬送路２０３は湾曲したり伸張したりする。そして、インク搬送路２０３が湾曲または伸張することにより、インク搬送路２０３内のインクは、キャリッジ２０１に向かうインク供給方向（以下正方向とする）への流速が与えられたり、またはそれとは逆方向への流速が与えられる。この正方向および逆方向のインクの流速によって、インク搬送路２０３のフレキシブルチューブ内のインクは、記録ヘッド２０５に対して正圧あるいは負圧を与える。
【０００６】
この様なインクジェット記録装置１０に用いられるインクカートリッジ３００に、インク供給方向へのインクの流れを許容するとともにインク供給方向とは逆方向のインクの流れを禁止する逆止弁を有するものも提案されている。しかし、このタイプのインクカートリッジ３００は、インク搬送路２０３が伸張または湾曲することで、インク供給方向へインクに流速が与えられたときにはインクがインクカートリッジ３００から記録ヘッド２０５へ供給されるが、一方で、インク供給方向とは逆方向へインクに流速が与えられたときに逆止弁がインクカートリッジ３００のインク流路を完全に閉じる構造となっている。すなわち従来の逆止弁では、インクは記録ヘッド２０５からインクカートリッジ３００へ逆流することができない。このような構造の逆止弁を有するインクカートリッジ３００を用いたインクジェット記録装置１０では、印字動作中に前述したインク搬送路２０３の伸張／湾曲の過程が繰り返されると、インクが記録ヘッド２０５へ過剰に供給されることになり、記録ヘッド２０５のノズルからインクが垂れるおそれがある。また、印刷速度を速めるためにキャリッジ２０１の移動速度を速めようとした場合には、インクが高圧になり記録ヘッド２０５を破壊する恐れも考えられる。
【０００７】
一方、従来のインクカートリッジとして、インクジェット記録装置１０と接続された状態においてインクを供給するとともに、接続されない状態においてインクが外部に漏れないように、インクジェット記録装置１０と接続する流路部内に供給弁を有するものが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このインクカートリッジにおいて、ユーザがペン先等の突起を用いて供給弁を強制的に開放すると、インクカートリッジのインク収容部へ外部からの空気が侵入する場合がある。このようにインク収容部の中に空気が侵入すると、インクジェット記録装置１０に再度インクカートリッジを装着した場合、インク流路内のインクの流れを阻害したり、また気泡が記録ヘッド２０５まで到達してしまうとノズルからインクが吐出ができないドット抜けが発生して印刷不良の要因ともなり得る。その結果、インクカートリッジをインクジェット記録装置１０に接続しても、インクが適切に供給されないという問題が生じる場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる液体カートリッジおよび液体収容体を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、液体噴射装置に、内部に収容した液体を供給する液体カートリッジであって、液体を保持する液体収容部と、液体収容部の内部と連通する収容部開口および液体噴射装置と連通する外部開口を有し、液体収容部の液体を液体噴射装置に流出させる流路部と、液体の供給方向の逆方向に移動して収容部開口を閉じることにより流路部から液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および弁本体から液体の供給方向に弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、逆止弁の弁本体が収容部開口を閉じない状態において、収容部開口と外部開口とを連通する流路と、流路部において収容部開口と外部開口との間に設けられ、ガイド部を液体の供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持するガイド保持部とを備え、ガイド保持部は、逆止弁が液体の供給方向に移動したときに弁本体と当接することにより、逆流した液体が逆止弁を液体の供給方向と逆方向に移動させることを防止する。これにより、液体噴射装置に接続されている状態において、液体搬送路の曲げ伸ばしに伴う液体収容部への液体の逆流を許容し、液体が液体噴射装置本体へ過剰に供給されて噴射ヘッドから液体摘が垂れたり、噴射ヘッドが液体の高圧により破壊されることを防ぐことができる。
【００１４】
上記液体カートリッジにおいて、逆止弁の比重は、液体の比重より大きくてもよい。これにより、流路部が上方に向けられた状態で流路部が大気に開放された場合に、速やかに逆止弁が収容部開口を閉じるので、流路部から液体収容部へ空気が侵入することをより確実に防止することができる。
【００１５】
上記液体カートリッジにおいて、逆止弁は、流路部および液体収容部を構成する材料よりも融点が高い材料から形成されてもよい。これにより、流路部に逆止弁を収容した状態で、流路部と液体収容部とを熱溶着することができる。
【００１６】
上記液体カートリッジにおいて、逆止弁はポリプロピレンから形成され、流路部および液体収容部はポリエチレンから形成されてもよい。これにより、逆止弁の融点は流路部の融点よりも高いので、流路部に逆止弁を収容した状態で、流路部と液体収容部とを熱溶着することができる。
【００１７】
上記液体カートリッジにおいて、ガイド部は、少なくとも逆止弁が液体の供給方向に移動したときにガイド保持部から外部開口側に突出し、ガイド保持部より外部開口側の流路部の断面積は、ガイド保持部より収容部開口側の流路部の断面積より大きくてもよい。これにより、外部開口側の流路部の方が収容部開口側の流路部よりも液体の流速が小さく、液体が逆流する場合に逆止弁を収容部開口の方へより押し戻しにくくすることができ、液体の逆流を確実に許容することができる。
【００１８】
上記液体カートリッジは、流路部における逆止弁から外部開口側に配され、液体噴射装置の液体供給針が挿入されることにより液体を供給する供給弁をさらに備えてもよい。これにより、液体カートリッジが液体噴射装置に接続されていない場合において、外部開口側から液体が外部に漏れることを確実に防ぐことができる。
【００１９】
上記液体カートリッジにおいて、弁本体は、収容部開口と当接する当接面を有してもよい。これにより、逆止弁が収容部開口の方向に移動して来たときに、逆止弁の当接面により確実に収容部開口を閉じることができる。
【００２０】
上記液体カートリッジにおいて、当接面は、収容部開口側に先細となる突起を含んでもよい。これにより、逆止弁が収容部開口の方向に移動して来たときに、突起は収容部開口に進入し、逆止弁の当接面が確実に収容部開口を閉じるよう逆止弁を案内することができる。
【００２１】
上記液体カートリッジにおいて、当接面は、収容部開口側に突出する凸曲面を含んでもよい。これにより、逆止弁の当接面と収容部開口の周辺部分との接触面積を小さくすることにより当接面が収容部開口を封止する圧力を高めることができ、また収容部開口の周囲を均等に押圧することができ、より確実に当接面と収容部開口とが接するので、空気の侵入をより効果的に防止することができる。
【００２２】
本発明の第２の形態によると、液体噴射装置に液体を供給する液体収容体であって、液体を保持する可撓性の液体収容体本体部と、液体収容体本体部に設けられ、内部に保持した液体の内部と連通する収容部開口および液体噴射装置と連通する外部開口を有し、液体収容体本体部内に収容された液体を液体噴射装置に流出させる流路部と、液体の供給方向の逆方向に移動して収容部開口を閉じることにより流路部から液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および弁本体から液体の供給方向に弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、流路部において収容部開口と外部開口との間に設けられ、ガイド部を液体の供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持するガイド保持部と逆止弁の弁本体が収容部開口を閉じない状態において、収容部開口と外部開口とを連通する流路とを備え、ガイド保持部は、逆止弁が液体の供給方向に移動したときに弁本体と当接することにより、逆流した液体が逆止弁を液体の供給方向と逆方向に移動させることを防止する。これにより、第１の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
本発明の第３の形態によると、液体噴射装置に内部に収容した液体を供給する液体カートリッジであって、液体噴射装置に対して着脱可能に装着される箱形の液体カートリッジ本体と、液体カートリッジ本体内に収容され、液体を保持する可撓性の液体収容部と、液体収容部の内部と連通する収容部開口および液体噴射装置と連通する外部開口を有し、液体収容部の液体を液体噴射装置に流出させる流路部と、液体の供給方向の逆方向に移動して収容部開口を閉じることにより流路部から液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および弁本体から液体の供給方向に弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、逆止弁の弁本体が収容部開口を閉じない状態において、収容部開口と外部開口とを連通する流路とを備え、ガイド保持部は、逆止弁が液体の供給方向に移動したときに弁本体と当接することにより、逆流した液体が逆止弁を液体の供給方向と逆方向に移動させることを防止する。これにより、前記第１の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２６】
図２は本発明の第１実施形態による液体カートリッジであるインクカートリッジ３００の正面斜視図である。このインクカートリッジ３００は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した液体噴射装置であるインクジェット記録装置１０に装着することが可能である。しかしながら、本発明はこれらに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置である。この場合、カラーフィルタ製造装置の色材噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置である。この場合、電極形成装置の電極材（電導ペースト）噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットしての試料噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。
【００２７】
本実施形態のインクカートリッジ３００には、後述するように、インクカートリッジ３００の液体収容部であるインク収容部３０６が大気に開放された場合に、インク収容部３０６へ外部からの空気が侵入することを防止するために逆止弁機構が設けられている。さらに本実施形態のインクカートリッジ３００は、インクジェット記録装置１０の記録装置本体１００に接続された状態においては、インクジェット記録装置１０の記録ヘッド２０５側からインクカートリッジ３００のインク収容部３０６へ、液体の一例であるインクが逆流することを許容する構造となっている。このような構造により、記録装置本体１００に接続されている状態においてインク搬送路２０３の曲げ伸ばしに伴うインク収容部３０６へのインクの逆流を許容し、インクが記録装置本体１００へ過剰に供給されて記録ヘッド２０５からインク摘が垂れたり、記録ヘッド２０５がインクの高圧により破壊されることを防ぐことができる。
【００２８】
図２に示すように、インクカートリッジ３００は、略直方体の形状を有する。このインクカートリッジ３００は、第１側面３１０の一部である凹部３１２に設けられた情報記憶部３１４と、第１側面３１０と交差する正面３２０に設けられたインク供給部３２２と、正面３２０に設けられる角受部３２６、５２６とを備える。
【００２９】
角受部３２６、５２６は、カートリッジホルダ２００内に設けられた角部を受け入れることにより、インクカートリッジ３００をカートリッジホルダ２００に対して位置決めする。
【００３０】
インクカートリッジ３００の情報記憶部３１４は、インクカートリッジの種類、インクカートリッジ３００が保持するインクの色、インクの現存量等の情報を記憶する。情報記憶部３１４の一例は、接触式のＩＣチップである。
【００３１】
さらに、インクカートリッジ３００は、背面側に、把持部３５０と、窪み部３５２とを有する。これらにより、使用者が確実にインクカートリッジ３００を把持することができ、インクジェット記録装置１０のカートリッジホルダ２００からインクカートリッジ３００を容易に着脱することができる。
【００３２】
図３は、インクカートリッジ３００の分解斜視図である。インクカートリッジ３００は、一方が開口した容器本体３０４と、一端に流路部４００が形成されたインクバッグ３０６と、略平板状の蓋部３０８とを有する。本実施形態において、インクバッグ３０６は、インク収容部の一例であって、例えばポリエチレンなどの可撓性を有する材料から形成される。インクバッグ３０６にインクが充填されて、インクが充填されたインクバッグ３０６がインクカートリッジ３００内に収容され、その一端に形成された流路部４００がインク供給部３２２に固定される。インクバッグ３０６が収容された状態で蓋部３０８が容器本体３０４の開口へ、例えば振動溶着により固着される。
【００３３】
図４（ａ）から図４（ｄ）は、流路部４００の拡大図及び断面図を示す。図４（ａ）は、流路部４００の側面図を示し、図４（ｂ）は、流路部４００を図４（ａ）に示す線Ａ−Ａで切断した断面図を示し、図４（ｃ）は、流路部４００を図４（ａ）に示す線Ｂ−Ｂで切断した断面図を示し、図４（ｄ）は、流路部４００を図４（ａ）に示す線Ｃ−Ｃで切断した断面図を示す。さらに、図４（ｅ）は、流路部４００およびインクバッグ３０６の接続を説明する平面図である。
【００３４】
図４（ａ）から図４（ｄ）に示すように、流路部４００は、インクバッグ３０６の内部と連通する収容部開口としてのバッグ開口４１８と、インクジェット記録装置１０と連通する外部開口４１２とを有し、インクバッグ３０６のインクをインクジェット記録装置１０に流出させる流路４１０を形成する。流路部４００は、例えばポリエチレンから形成され、インクバッグ３０６と熱溶着等により接続される。詳細には、図４（ｅ）に示すように、流路部４００の溶着部４４５において、インクバッグ３０６を構成する可撓性材料と熱溶着されている。
【００３５】
インクカートリッジ３００は、流路部４００内に逆止弁４２０を備える。逆止弁４２０は、インクの供給方向の逆方向（図中右方向）に移動してバッグ開口４１８を閉じることにより流路部４００からインクバッグ３０６へのインクの逆流を防止する弁本体４２２を有する。弁本体４２２は、例えば円盤形状の大径部を有する。弁本体４２２は、バッグ開口４１８と当接する当接面４２６を含む。逆止弁４２０はさらに、この弁本体４２２からインクの供給方向に弁本体４２２の移動の距離とガイド保持部４４０の厚みの和Ｌ２よりも長く（Ｌ１）延出するガイド部４２４とを有する。ガイド部４２４は、弁本体４２２よりも小径の略円柱形状を有する。本実施形態において、後述するように逆止弁４２０の比重は、インクの比重より大きい材料から形成される方がより好ましい。
【００３６】
また、逆止弁４２０は、流路部４００およびインクバッグ３０６よりも融点が高い材料により形成される方が好ましい。これにより、流路部４００とインクバッグ３０６とを熱溶着する場合に、逆止弁４２０が流路部４００内部に固着してしまうことを防ぐことができる。本実施形態のように、流路部４００およびインクバッグ３０６がポリエチレンで形成されている場合に、これよりも融点が高い材料の一例として逆止弁４２０はポリプロピレンから形成されてもよい。逆止弁４２０に用いられる材料の他の例は、ポリアセタール／ステンレス鋼である。融点及び比重は一般に、それぞれ、高密度ポリエチレンが１２６から１３７℃及び０．９４から０．９７、ポリプロピレンが１６５から２０８℃及び０．９０から０．９１、ポリアセタールが１７５から２００℃及び１．４２、並びにステンレス鋼が１５１０から１５３２℃及び７．６０から７．６５である。なお、インクの比重は水を溶媒とする水性インクの場合、一般に１．１前後である（日本規格協会：非金属材料データブック、日本機械学会編：機械工学便覧より参照）。
【００３７】
流路部４００は、ガイド保持部４４０を備える。ガイド保持部４４０は、流路部４００においてバッグ開口４１８と外部開口４１２との間に設けられ、逆止弁４２０のガイド部４２４をインクの供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持する。本実施形態において、ガイド保持部４４０は、ガイド部４２４が挿入されるガイド孔４３０を有し、このガイド孔４３０に挿入されたガイド部４２４を保持する。
【００３８】
本実施形態の流路部４００において、ガイド保持部４４０より外部開口４１２の側の流路４１４は、ガイド保持部４４０よりバッグ開口４１８の側の流路４１６より流路断面が大きくなるよう流路４１０が形成されている。
【００３９】
また、インクカートリッジ３００は、さらに、逆止弁４２０の弁本体４２２がバッグ開口４１８を閉じない状態において、バッグ開口４１８と外部開口４１２側の流路４１４とを連通する流路４４２をさらに備える。
【００４０】
インクカートリッジ３００は、さらに、流路４１０における逆止弁４２０より外部開口４１２に近い側に配される供給弁４５０を備える。供給弁４５０は、外部開口４１２の方向へバネ４５２により付勢され、外部開口４１２から不必要にインクが漏洩するのを防止する。また、インクカートリッジ３００がインクジェット記録装置１０のカートリッジホルダ２００に装着されることにより、バネ４５２による付勢力に抗して供給弁４５０がバッグ開口４１８の方向に移動された場合には、供給弁４５０は、外部開口４１２を開放する。
【００４１】
図５（ａ）、図５（ｂ）は図４（ｂ）に対応する図であり、インクジェット記録装置１０のカートリッジホルダ２００から延びる中空のインク供給針２０４によって供給弁４５０が開放される様子を示している。図５（ａ）ではインク供給針２０４が外部開口４１２内に挿入され、外部開口４１２内に圧入されたパッキング部材４５４と当接してインク供給針２０４を液密にシールした状態である。この段階ではまだインク供給針２０４が供給弁４５０の凹部４５０ａに到達しておらず、供給弁４５０はバネ４５２によりパッキング部材４５４に対して押圧され、液密にシールされている。したがって流路４１４内のインクは外部開口４１２側へ漏れ出すことはない。
【００４２】
次に図５（ｂ）に示すように、インク供給針２０４が供給弁４５０の凹部４５０ａに嵌合して供給弁４５０をバネ４５２の付勢力に抗して、インクバッグ３０６の方向へ移動させる。このときインク供給針２０４はパッキング部材４５４が変形しながら封止された状態を維持しているため、流路４１４内のインクは外部へ漏れ出すことはない。なお、インク供給針２０４には通孔２０６が設けられており、インクはこの通孔２０６を介してインク供給針２０４内部のインク通路２０８へ流れ込むようになっている。このようにして、バネ４５２による付勢力に抗して供給弁４５０がバッグ開口４１８の方向に移動されることにより、供給弁４５０は、外部開口４１２を開放する。
【００４３】
図６（ａ）から図６（ｃ）は、インクカートリッジ３００の流路部４００の逆止弁４２０の動作を説明する、図４（ｃ）に示す線Ｄ−Ｄで切断した略断面図である。まず、インクカートリッジ３００が、流路部４００の流路４１０が水平となる姿勢（図２に示す姿勢）で、インクジェット記録装置１０のカートリッジホルダ２００に装着される。これによりインクカートリッジ３００の流路部４００がインクジェット記録装置１０の記録装置本体１００に接続される。このとき、バネ４５２による付勢力に抗して供給弁４５０がバッグ開口４１８の方向に移動されることにより、供給弁４５０は、外部開口４１２を開放する。
【００４４】
カートリッジホルダ２００に装着されたインクカートリッジ３００が図６（ａ）に示す状態で、インクジェット記録装置１０の記録装置本体１００の記録ヘッド２０５からインクの供給が要求されると、逆止弁４２０がインクの供給方向（図中左方向）に移動する。
【００４５】
これにより、図６（ｂ）に示すように逆止弁４２０がバッグ開口４１８を開放し、このバッグ開口４１８を通じてインクバッグ３０６からのインクが流路４１０へ供給されることを許容する。本実施形態において、インクバッグ３０６に保持されたインクは、バッグ開口４１８を通じてガイド保持部４４０よりバッグ開口４１８の側の流路４１６に供給され、その後に流路４４２を通じて、ガイド保持部４４０より外部開口４１２の側の流路４１４に供給される。その後、このインクは、外部開口４１２を通じてインクジェット記録装置１０の記録装置本体１００のインク搬送路２０３に供給される。
【００４６】
さらに逆止弁４２０がインクの供給方向に移動すると、図６（ｃ）に示すように逆止弁４２０の弁本体４２２が流路部４００のガイド保持部４４０に当接して、ガイド保持部４４０は、逆止弁４２０がそれ以上にインク供給方向に移動することを防止する。
【００４７】
図６（ｃ）に示す状態で、インクバッグ３０６に保持されたインクが記録装置本体１００のインク搬送路２０３に供給されて、インク搬送路２０３と接続された記録ヘッド２０５からインクが吐出される。ここで、本実施形態のように、記録ヘッド２０５の走査に伴いカートリッジホルダ２００が移動しないいわゆるオフキャリッジのインクジェット記録装置１０においては、記録ヘッド２０５の走査によりフレキシブルチューブ等のインク搬送路２０３が曲げ伸ばしされる。このようにインク搬送路２０３が伸ばされたり曲げられたりすることにより、インク搬送路２０３内のインクはインク供給方向またはその逆方向に流速を与えられる。
【００４８】
インク搬送路２０３内のインクにインク供給方向の流速が与えられた場合には、上述のように、インクバッグ３０６から流路部４００を通じてインク搬送路２０３にさらにインクが供給される。逆止弁４２０が図６（ａ）に示す状態の場合は、この時一気に図６（ｃ）に示す位置まで移動する。
【００４９】
一方、インク搬送路２０３内のインクにインク供給方向と逆方向の流速が与えられた場合には、インク搬送路２０３内のインクは流路部４００の方向へ逆流する。この場合、インク搬送路２０３内のインクは、外部開口４１２を通じて流路４１４に逆流する。流路４１４に逆流したインクは、流路４４２を通じて流路４１６に逆流する。ここで逆止弁４２０は、図６（ｃ）に示すようにバッグ開口４１８を開放しているので、流路４１６からバッグ開口４１８を通じてインクバッグ３０６へのインクの逆流が許容される。よって、このインクはインクバッグ３０６に収容される。
【００５０】
また、本実施形態において、ガイド保持部４４０は、逆止弁４２０がインクの供給方向に移動したときに弁本体４２２と当接することにより、この状態からインクが逆流した場合にインクの逆流が逆止弁４２０の弁本体４２２における供給方向下流側の面に直接的に力を及ばさない。よって、上記状態からインクが逆流した場合に、インクの逆流により逆止弁４２０がインクの供給方向と逆方向に移動しにくい。よって、インクカートリッジ３００が記録装置本体１００に接続されている状態において、バッグ開口４１８が閉じられることなく、インク搬送路２０３の曲げ伸ばしに伴うインクバッグ３０６へのインクの逆流が許容されるので、インクが記録装置本体１００へ過剰に供給されて記録ヘッド２０５からインク摘が垂れたり、記録ヘッド２０５がインクの高圧により破壊されることを防ぐことができる。
【００５１】
本実施形態において、万が一、逆止弁４２０がインクの逆流によりバッグ開口４１８の方向へ移動することがあっても、バッグ開口４１８を閉じてしまうことがなく、インクの逆流を許容できるように、適度な弁本体移動可能範囲が、例えば弁本体４２２の厚みの４から５倍分を確保されている。一度インクの逆流によりバッグ開口４１８の方向に戻った逆止弁４２０は、インクの供給方向への流速により図６（ｃ）の位置まで戻されるので、バッグ開口４１８が閉じられることはない。
【００５２】
逆止弁４２０のガイド部４２４は、図６（ａ）の状態においても、インクの供給方向に、ガイド保持部４４０から突出するような長さになっている。従って、逆止弁４２０の弁本体４２２は所望の姿勢を維持しつつ、前述の移動可能範囲内を確実に移動することができる。
【００５４】
次に、図４（ｂ）及び図６（ａ）から図６（ｃ）を用いて、インクカートリッジ３００が記録装置本体１００と接続されていない状態におけるインクの逆流を防止する動作を説明する。
【００５５】
ここで、ユーザがペン先などの突起を用いて、供給弁４５０を強制的に開放する場合を想定する。その場合、ユーザは通常、供給弁４５０が設けられた流路部４００が上方に来る姿勢にインクカートリッジ３００を保持することが想定される。この姿勢に配されたインクカートリッジ３００の供給弁４５０が強制的に退避させられたときに、外部からの空気がインクバッグ３０６の中に侵入してしまうと、その後にインクカートリッジ３００を記録装置本体１００に装着してもインクカートリッジ３００から記録装置本体１００へ適切にインクが供給されない恐れがある。
【００５６】
本実施形態の逆止弁４２０は、流路部４００が上方に向けられた状態でインクバッグ３０６が大気に開放された場合に、流路部４００からインクバッグ３０６へ空気が侵入することを防止する構造となっている。すなわち、逆止弁４２０がインクの供給方向およびその逆方向に摺動自在に流路部４００の内部に配されるので、インクカートリッジ３００が流路部４００を上方とするような姿勢とされた場合に、この逆止弁４２０はインクの急激な下方への流速により、下方に、すなわちバッグ開口４１８の方向に移動する。これは、インクバッグ３０６がポリエチレンやアルミホイル等の可撓性材料から形成されるためである。すなわち、流路部４００を上にした縦位置にすると、内部のインクが自重により急激に下方に移動し、それによって流路部４００のバッグ開口４１８側の流路４１６は強い負圧状態となる。この負圧によって、逆止弁４２０は、仮に図６（ｂ）または図６（ｃ）に示す位置にあった場合でも、図６（ａ）に示すようにバッグ開口４１８と当接する位置まで瞬時に移動し、弁本体４２２の当接面４２６によりこのバッグ開口４１８が閉じられる。これにより、たとえユーザがむりに供給弁４５０を開放させたとしても、逆止弁４２０がバッグ開口４１８を強い力により閉じているため、インクバッグ３０６への空気の侵入を防止することができる。
【００５７】
上記したとおり、本実施形態による逆止弁４２０は、インク搬送路２０３の湾曲または伸張による記録ヘッド２０５からインクが逆流するときの流速によっては移動せず、一方インクバッグ３０６を縦位置にしたときの流路４１６にかかる負圧力による流速によっては瞬時に移動するような比重を有している。その具体的な材料については、流体としてのインクとの相対的関係にあるが、本実施形態でのインクジェット記録装置１０のインクとの関係では上記したものが適切である。
【００５８】
さらに、本実施形態において逆止弁４２０がインクの比重より大きい材料から形成されている場合は、インクカートリッジ３００が流路部４００を上方とする姿勢において、逆流するインクよりも早急に逆止弁４２０が自重により下方に移動し、図６（ａ）に示す位置になるため、より早急かつ確実にインクバッグ３０６へ空気の侵入を防止することができる。
【００５９】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、本実施形態にかかるインクカートリッジ３００における他の逆止弁４６０を示す側面図および背面図である。逆止弁４６０は図４（ｂ）に示す逆止弁４２０と同様に、弁本体４６２、ガイド部４６４および当接面４６６を有する。逆止弁４６０の当接面４６６は、バッグ開口４１８の側に先細となる突起４６８を含む。これにより、逆止弁４６０がバッグ開口４１８の方向に移動して来たときに、突起４６８はバッグ開口４１８に進入し、当接面４６６が確実にバッグ開口４１８を閉じるよう逆止弁４６０を案内することができる。
【００６０】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、本実施形態にかかるインクカートリッジ３００のさらに他の逆止弁４７０を示す側面図および背面図である。逆止弁４７０も図４（ｂ）に示す逆止弁４２０と同様に、弁本体４７２、ガイド部４７４および当接面４７６を有する。逆止弁４７０の当接面４７６は、バッグ開口４１８の側に突出する凸曲面を含む。これにより、当接面４７６とバッグ開口４１８の周辺部分との接触面積を小さくすることにより当接面４７６がバッグ開口４１８を封止する圧力を高めることができ、またバッグ開口４１８の周囲を均等に押圧することができ、より確実に当接面４７６とバッグ開口４１８とが接するので、空気の侵入をより効果的に防止することができる。
【００６１】
上記実施の形態においてはインクバッグ３０６を箱型の容器本体３０４および蓋部３０８に収容したインクカートリッジ３００を用いて説明したが、インクバッグをインクジェット記録装置１０の記録装置本体１００のトレイに着脱するタイプのインクバッグへの適用も可能である。
【００６２】
また、インク収容部を少なくとも１つの面が開口した容器の開口面をインクの消費に追従して変形することが可能な可撓性のフィルムにより封止すると共に、流路部を容器に形成したインクカートリッジに適用することも可能である。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、ユーザの誤動作によりインクカートリッジ３００のインク収容部３０６が大気に開放された場合に、インク収容部３０６へ外部からの空気が侵入することを防止することができる。さらに、本実施形態によれば、インクカートリッジ３００がインクジェット記録装置１０に接続された状態においては、インクジェット記録装置１０からインク収容部３０６へインクの逆流を許容することができる。
【００６４】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１（ａ）】 インクジェット記録装置１０の斜視図である。
【図１（ｂ）】 インクジェット記録装置１０のインク搬送路を示す略正面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態にかかるインクカートリッジ３００の正面斜視図である。
【図３】 インクカートリッジ３００の分解斜視図である。
【図４（ａ）】 流路部４００の側面図を示す。
【図４（ｂ）】 流路部４００を図４（ａ）に示す線Ａ−Ａで切断した断面図を示す。
【図４（ｃ）】 流路部４００を図４（ａ）に示す線Ｂ−Ｂで切断した断面図を示す。
【図４（ｄ）】 流路部４００を図４（ａ）に示す線Ｃ−Ｃで切断した断面図を示す。
【図４（ｅ）】 流路部４００およびインクバッグ３０６の接続を説明する平面図である。
【図５（ａ）】 流路部４００の断面図であり、供給弁４５０がインク供給針２０４により押し開けられる様子を示した図である。
【図５（ｂ）】 流路部４００の断面図であり、供給弁４５０がインク供給針２０４により押し開けられる様子を示した図である。
【図６（ａ）】 インクカートリッジ３００の逆止弁４２０の動作を説明する、図４（ｃ）に示す線Ｄ−Ｄで切断した略断面図である。
【図６（ｂ）】 インクカートリッジ３００の逆止弁４２０の動作を説明する、図４（ｃ）に示す線Ｄ−Ｄで切断した略断面図である。
【図６（ｃ）】 インクカートリッジ３００の逆止弁４２０の動作を説明する、図４（ｃ）に示す線Ｄ−Ｄで切断した略断面図である。
【図７（ａ）】 インクカートリッジ３００の他の逆止弁を示す側面図である。
【図７（ｂ）】 インクカートリッジ３００の他の逆止弁を示す背面図である。
【図８（ａ）】 インクカートリッジ３００のさらに他の逆止弁を示す側面図である。
【図８（ｂ）】 インクカートリッジ３００のさらに他の逆止弁を示す背面図である。
【符号の説明】
１０…インクジェット記録装置、 １００…記録装置本体、 ２００…カートリッジホルダ、 ３００…インクカートリッジ、 ３０６…インク収容部、 ４００…流路部、 ４１２…外部開口、 ４１８…バッグ開口、 ４２０、４６０、４７０…逆止弁、 ４２２、４６２、４７２…弁本体、 ４２４、４６４、４７４…ガイド部、 ４４０…ガイド保持部、 ４４２…流路

Claims (11)

1. 液体噴射装置に、内部に収容した液体を供給する液体カートリッジであって、
   液体を保持する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と連通する収容部開口および前記液体噴射装置と連通する外部開口を有し、前記液体収容部の液体を前記液体噴射装置に流出させる流路部と、
   液体の供給方向の逆方向に移動して前記収容部開口を閉じることにより前記流路部から前記液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および前記弁本体から液体の供給方向に前記弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、
   前記逆止弁の前記弁本体が前記収容部開口を閉じない状態において、前記収容部開口と前記外部開口とを連通する流路と、
   前記流路部において前記収容部開口と前記外部開口との間に設けられ、前記ガイド部を液体の供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持するガイド保持部とを備え、前記ガイド保持部は、前記逆止弁が液体の供給方向に移動したときに前記弁本体と当接する液体カートリッジ。
2. 前記逆止弁の比重は、液体の比重より大きい請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 前記逆止弁は、前記流路部および前記液体収容部を構成する材料よりも融点が高い材料から形成される請求項１に記載の液体カートリッジ。
4. 前記逆止弁はポリプロピレンから形成され、前記流路部および前記液体収容部はポリエチレンから形成される請求項３に記載の液体カートリッジ。
5. 前記ガイド部は、少なくとも前記逆止弁が液体の供給方向に移動したときに前記ガイド保持部から前記外部開口側に突出し、
   前記ガイド保持部より前記外部開口側の前記流路部の断面積は、前記ガイド保持部より前記収容部開口側の前記流路部の断面積より大きい請求項１に記載の液体カートリッジ。
6. 前記流路部における前記逆止弁から前記外部開口側に配され、前記液体噴射装置の液体供給針が挿入されることにより液体を供給する供給弁をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の液体カートリッジ。
7. 前記弁本体は、前記収容部開口と当接する当接面を有する請求項２から９のいずれかに記載の液体カートリッジ。
8. 前記当接面は、前記収容部開口側に先細となる突起を含む請求項７に記載の液体カートリッジ。
9. 前記当接面は、前記収容部開口側に突出する凸曲面を含む請求項７に記載の液体カートリッジ。
10. 液体噴射装置に液体を供給する液体収容体であって、
    液体を保持する可撓性の液体収容体本体部と、
    前記液体収容部の内部と連通する収容部開口および前記液体噴射装置と連通する外部開口を有し、前記液体収容部の液体を前記液体噴射装置に流出させる流路部と、
    液体の供給方向の逆方向に移動して前記収容部開口を閉じることにより前記流路部から前記液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および前記弁本体から液体の供給方向に前記弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、
    前記流路部において前記収容部開口と前記外部開口との間に設けられ、前記ガイド部を液体の供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持するガイド保持部と 前記逆止弁の前記弁本体が前記収容部開口を閉じない状態において、前記収容部開口と前記外部開口とを連通する流路とを備え、前記ガイド保持部は、前記逆止弁が液体の供給方向に移動したときに前記弁本体と当接する液体収容体。
11. 液体噴射装置に内部に収容した液体を供給する液体カートリッジであって、
    前記液体噴射装置に対して着脱可能に装着される箱形の液体カートリッジ本体と、
    前記液体カートリッジ本体内に収容され、液体を保持する可撓性の液体収容部と、
    前記液体収容部の内部と連通する収容部開口および前記液体噴射装置と連通する外部開口を有し、前記液体収容部の液体を前記液体噴射装置に流出させる流路部と、
    液体の供給方向の逆方向に移動して前記収容部開口を閉じることにより前記流路部から前記液体収容部への空気の侵入を防止する弁本体および前記弁本体から液体の供給方向に前記弁本体の移動の距離よりも長く延出するガイド部を有する逆止弁と、
    前記流路部において前記収容部開口と前記外部開口との間に設けられ、前記ガイド部を液体の供給方向およびその逆方向に摺動自在に保持するガイド保持部と、
    前記逆止弁の前記弁本体が前記収容部開口を閉じない状態において、前記収容部開口と前記外部開口とを連通する流路とを備え、前記ガイド保持部は、前記逆止弁が液体の供給方向に移動したときに前記弁本体と当接する液体カートリッジ。

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