JP6020125B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インク室を外気と連通させることによって、インク室を大気圧にする大気連通部を有するインクカートリッジに関する。

従来より、インクを用いて記録用紙に画像を記録する画像記録装置が知られている。この画像記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備え、記録ヘッドのノズルからインク滴を記録用紙へ向けて選択的に噴出する。このインク滴が記録用紙に着弾することによって、記録用紙に所望の画像が記録される。この画像記録装置には、記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するインクカートリッジが設けられる。インクカートリッジは、画像記録装置に設けられた装着部に対して装着可能である（特許文献１）。

画像記録装置に装着されるインクカートリッジの内部は、未使用状態においてインクカートリッジ内部のインクが漏れないように封止され、使用時に大気圧にされる。そのため、インクカートリッジに大気連通口を開閉する弁機構を設けることが考えられる。より詳細には、大気連通口に設けられた弁体がコイルバネ等によって大気連通口を閉鎖する方向に付勢されており、当該インクカートリッジが装着部に装着される際に、装着部に設けられたロッドがコイルバネの付勢力に抗して弁体を押圧することによって、大気連通口を開放する弁機構が知られている。

特開２００９−９６１２６号公報

上記構成の弁機構によれば、インクカートリッジを装着部から取り外すことによって再び大気連通口が閉鎖されるので、大気連通口からインクが漏れ出すのを防止することができる。しかしながら、大気連通口を可逆的に開閉させる上述の弁機構では、部品点数が多く、構成が複雑になるという課題がある。

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、簡素な構成でインク室を外気に連通させることができる大気連通部を備えたインクカートリッジを提供することにある。

(1) 本発明に係るインクカートリッジは、内部にインクが貯留されるインク室を有する筐体と、上記筐体に設けられており、上記インク室に貯留されたインクを外部へ流出させるインク供給部と、上記筐体に設けられており、外部に開口された気体通路と、当該気体通路を上記インク室に連通させる連通口とを有する大気連通部と、上記気体通路内に配置されており、上記開口と上記連通口との間において上記気体通路を閉塞する第１位置に位置する閉塞部材と、上記筐体の上記閉塞部材を含む空間に配置されており、上記閉塞部材に当接して当該閉塞部材を上記第１位置から上記気体通路が外部に開放される第２位置へ向けて移動させるスライダとを備える。そして、上記閉塞部材は、上記気体通路を上記第１位置から上記第２位置に向けて不可逆的に移動するものである。また、上記連通口は、上記スライダのスライド向きに沿って延設された上記大気連通部の内壁面に設けられている。

上記構成のように、気体通路を閉塞する閉塞部材を第１位置から第２位置に向かう向きのみに不可逆的に移動可能とすることにより、簡素な構成でインク室を外気に連通させる大気連通部を実現することができる。なお、スライダは、インクカートリッジの使用前にユーザによってスライドされてもよいし、画像記録装置に装着される際に外部からの力を受けてスライドされる構成であってもよい。

本発明によれば、簡素な構成でインク室を外気に連通させる大気連通部を備えたインクカートリッジを得ることができる。

図１は、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、実施形態に係るインクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。 図３は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す分解斜視図である。 図４は、本体３１を取り外して内部フレーム３５を露出させた状態のインクカートリッジ３０の分解斜視図である。 図５は、大気連通部１２０の断面図であって、（Ａ）は気体通路１２１が閉塞されている状態、（Ｂ）は気体通路１２１が開放された状態を示している。 図６は、変形例に係るインクカートリッジ３０Ａの部分断面図であって、（Ａ）は気体通路が閉塞されている状態、（Ｂ）は気体通路が開放された状態を示している。

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。

［実施形態］
［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を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。

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が貯留されている。カートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ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。

給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、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２２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へ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、係合部材１４５と、インクニードル１１３と、光センサ１１４とを備えている。なお、図１においては、ケース１０１内にインクカートリッジ３０が装着され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が収容可能であるが、図１においては、１つのインクカートリッジ３０が収容可能な空間が示されている。

図１に示されるように、インクニードル１１３は、管状の樹脂針からなり、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１１３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に対応する位置に配置されている。インクニードル１１３は、後述するインクカートリッジ３０のインク供給口７１に挿入されてインク供給バルブ７０を開く。これにより、インク室３６内のインクは、インク流路７２を通じてインクニードル１１３に接続されたインクチューブ２０に流出される。

また、図１に示されるように、光センサ１１４は、ケース１０１の終面におけるインクニードル１１３より重力方向の上側に設けられている。光センサ１１４は、馬蹄形の筐体の一方側の先端に設けられた発光素子と、他方側の先端に設けられた受光素子とで構成されている。発光素子は、例えばＬＥＤ等であって、挿入及び取出方向５０と垂直な水平方向（図２の幅方向５１に相当）へ光を照射する。受光素子は、例えばフォトトランジスタ等であって、発光素子から照射された光を受光する。発光素子と受光素子との間の空間には、後述するインクカートリッジ３０の検知部３３が進入可能である。光センサ１１４の光路に検知部３３が進入すると、光センサ１１４は、検知部３３によって受光素子が受光する光量の変化を検知し得る。なお、図１の高さ方向５２が重力方向に相当する。

さらに、図１に示されるように、係合部材１４５は、ケース１０１の天面において、開口１１２側に設けられた支軸１４７を中心に回動可能に設けられている。係合部材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を装着状態に保持するためのものである。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、係合部材１４５は、後述するインクカートリッジ３０の係止部４５に係合され、インクカートリッジ３０を取出向き５５に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。一方、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から取り出される場合、インクカートリッジ３０に設けられた回動部材８０の後端がユーザによって押し下げられることにより、係合部材１４５が反時計回りに回動して係止部４５との係合が解除される。これにより、インクカートリッジ３０は、カートリッジ装着部１１０から取り出し可能となる。

［インクカートリッジ３０］
図２〜４に示されるように、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インク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の外観を形成している本体３１に収納された内部フレーム３５によって形成されているが、本体３１そのものによって形成されていてもよい。

インクカートリッジ３０は、図２〜４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に対して矢印５０で示される方向（以下「挿入及び取出方向５０」と表記する。）に沿って挿抜される。挿入及び取出方向５０は水平方向に沿っている。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、装着姿勢に相当する。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される向きが水平方向に沿った挿入向き５６であり、取り出される向きが取出向き５５である。また、起立状態における高さ方向（上下方向）５２が、重力方向に相当する。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。なお、本実施形態では、挿入及び取出方向５０が水平方向に沿っているが、挿入及び取出方向５０は、重力方向や、水平方向及び重力方向と交差する方向であってもよい。

図２〜４に示されるように、インクカートリッジ３０は、略直方体形状の本体３１と、前壁１４０側を構成するブラケット９０と、インク室３６を区画する内部フレーム３５とで構成される。本体３１にブラケット９０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、組み付けられた本体３１及びブラケット９０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、幅方向（左右方向）５１に細く、高さ方向（上下方向）５２及び奥行き方向（前後方向）５３が幅方向５１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へ装着されるときに挿入向き５６の前方側となるブラケット９０の壁が前壁１４０であり、挿入向き５６の後方側となる本体３１の壁が後壁４２である。前壁１４０と後壁４２とは、挿入及び取出方向５０（すなわち、奥行き方向５３）において対向している。

［本体３１］
本体３１は、幅方向５１において互いに対向する側壁３７、３８と、高さ方向５２において互いに対向する上壁３９及び下壁４１とが後壁４２から挿入向き５６に延設されて構成されており、奥行き方向５３において後壁４２に対向する面が開口された箱形である。本体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。内部フレーム３５の前壁４０側の一部は、本体３１から露出されている。すなわち、本体３１は、内部フレーム３５の後方側の一部を覆っている。

本体３１には、上壁３９の後方側に回動部材８０が設けられている。回動部材８０は、例えば図１に示されるように、屈曲された平板形状をなしており、その長手方向が奥行き方向５３に沿うように配置されている。回動部材８０は、その屈曲部に設けられた軸（不図示）の周りに回動可能である。回動部材８０は、その先端が本体３１の上側に形成された係止面４６側へ延出されており、後端が後壁４２側へ延出されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、回動部材８０の屈曲部より先端側は、係止部４５に係合される係合部材１４５の下方に位置する。そして、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０から取り出す際に、回動部材８０の後端がユーザによって押し下げられることにより、係合部材１４５と係止部４５との係合が解除される。

［ブラケット９０］
ブラケット９０は、幅方向５１において互いに対向する側壁１４３、１４４と、高さ方向５２において互いに対向する上壁１４１及び下壁１４２とが前壁１４０から取出向き５５に延設されて構成されており、奥行き方向５３において前壁１４０に対向する面が開口された箱形である。ブラケット９０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、ブラケット９０は、内部フレーム３５のうちの本体３１によって覆われていない前方側の一部を覆っている。

ブラケット９０が本体３１に組み付けられた状態において、ブラケット９０の上壁１４１は、本体３１の上壁３９と連続してインクカートリッジ３０の上壁を構成する。同様に、ブラケット９０の下壁１４２は本体３１の下壁４１と連続してインクカートリッジ３０の下壁を構成し、ブラケットの側壁１４３、１４４は本体３１の側壁３７、３８とそれぞれ連続してインクカートリッジ３０の側壁を構成する。また、インクカートリッジ３０が組み立てられた状態において、インクカートリッジ３０の前壁を構成するブラケット９０の前壁１４０と、インクカートリッジ３０の後壁を構成する本体３１の後壁４２とは、奥行き方向５３において互いに対向する。インクカートリッジ３０の前壁１４０と後壁４２とが対向する方向（すなわち、奥行き方向５３）が前後方向（水平方向）であって、本実施形態においては挿入及び取出方向５０と一致している。また、インクカートリッジ３０の上壁３９と下壁４１とが対向する方向（すなわち、高さ方向５２）が上下方向（重力方向）である。

ブラケット９０の側壁１４３、１４４には、高さ方向５２の概ね中央で且つ前壁１４０に接する位置において、幅方向５１に貫通する開口９５が形成されている。この開口９５は、ブラケット９０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の検知部３３を外部へ露出させる。したがって、開口９５は、内部フレーム３５の検知部３３に対応する位置、寸法、及び形状に形成されている。

また、ブラケット９０の前壁１４０には、高さ方向５２の開口９５より上側において、奥行き方向５３へ貫通する孔９６が形成されている。孔９６は、ブラケット９０に内部フレーム３５が挿入された状態において、大気連通部１２０を外部に連通させるための孔になる。したがって、孔９６は、内部フレーム３５の大気連通部１２０に対応する位置、寸法、及び形状に形成されている。図２において、前後方向における孔９６の前端は、後述するインク供給部３４の先端よりも前方に配置されている。

さらに、ブラケット９０の前壁１４０には、高さ方向５２の開口９５より下側において、奥行き方向５３へ貫通する孔９７が形成されている。孔９７は、ブラケット９０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。孔９７は、前後方向において孔９６よりも後方側に配置されている。

ブラケット９０の前壁１４０には、第１突起８５及び第２突起８６が設けられている。第１突起８５は、ブラケット９０の前壁１４０の上端において、前壁１４０から前方に向けて離れる向き（挿入向き５６）に突設されている。そして、孔９６は、第１突起８５の先端に設けられている。第２突起８６は、ブラケット９０の前壁１４０の下端において、前壁１４０から前方に向けて離れる向き（挿入向き５６）に突設されている。第１突起８５及び第２突起８６は、カートリッジ装着部１１０に設けられたセンサ（不図示）に検知されることによって、プリンタ１０にインクカートリッジ３０の種別を判定させるために設けられる。インクカートリッジ３０の種別とは、インクの色や成分の違い、インク室３６に最初に貯留されるインクの量の違いなどである。

［内部フレーム３５］
図３及び図４に示されるように、内部フレーム３５は、幅方向５１に対向する一対の面が開放された環状に構成されている。そして、開放された一対の面がフィルム（不図示）によって封止されることにより、その内部にインクを貯留可能なインク室３６が形成される。内部フレーム３５が筐体に相当する。インク室３６を区画する前壁４０は、内部フレーム３５がブラケット９０に挿入された際に、ブラケット９０の前壁１４０に対向する壁面であり、大気連通部１２０、閉塞部材収容室３２、検知部３３、及びインク供給部３４が設けられている。

［検知部３３］
検知部３３は、高さ方向５２における大気連通部１２０及びインク供給部３４の間において、内部フレーム３５の前壁４０から挿入向き５６に突設されている。検知部３３は、インク室３６に連通された箱形である。検知部３３は、ブラケット９０の開口９５を通じてインクカートリッジ３０の外部へ露出されている。また、検知部３３は、カートリッジ装着部１１０に設けられた光センサ１１４（図１参照）から出射されて、挿入及び取出方向５０と垂直な方向（本実施形態では、幅方向５１）に進行する光、例えば赤外光を透過させる透光性の樹脂からなる一対の壁を有する。なお、光は赤外光でもよいし、可視光であってもよい。

検知部３３の一対の壁の間はインクを貯留可能とするために中空とされている。図１に示されるように、検知部３３の一対の壁の間にはセンサーアーム６０のインジケータ部６２が位置している。センサーアーム６０は、板状のアーム本体６１の両端に、インジケータ部６２及びフロート部６３がそれぞれ設けられたものである。センサーアーム６０は、インク室３６において、幅方向５１に沿って延びる支軸６４により回動可能に支持されている。センサーアーム６０は、インク室３６に存在するインク量に対応して回動するものである。

インジケータ部６２は、センサーアーム６０が回動されることによって、検知部３３の重力方向の下側に位置する下位姿勢と、下位姿勢よりも検知部３３の重力方向の上側に位置する上位姿勢とに姿勢変化が可能である。インジケータ部６２が上位姿勢のときの検知部３３は、光センサ１１４から出射される赤外光を透過させる。一方、インジケータ部６２が下位姿勢のときの検知部３３は、光センサ１１４から出射される赤外光を遮光又は減衰させる。この検知部３３の透光状態に応じて、インク室３６内のインク残量が所定量未満になったことが判定される。

［インク供給部３４］
インク供給部３４は、高さ方向５２における検知部３３より下側において、内部フレーム３５の前壁４０から挿入向き５６、すなわち前後方向における前向きに突設されている。インク供給部３４は、円筒形状の外形をなしており、ブラケット９０の前壁１４０に設けられた孔９７を通じて外側へ突出されている。インク供給部３４の突出端には、インク供給口７１が形成されている。また、図１に示されるように、インク供給部３４の内部には、インク供給口７１とインク室３６とを連通させるインク流路７２が形成されており、インク供給口７１を開閉させるインク供給バルブ７０が配置されている。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、カートリッジ装着部１１０に設けられたインクニードル１１３がインク供給口７１に挿入される。そして、インクニードル１１３がインク供給バルブ７０を前後方向における後方に移動させることにより、インク供給口７１が開く。これにより、インク室３６内のインクは、インク流路７２を通ってインクニードル１１３へ流出される。インクの流出方向は、前後方向における前方と略同一である。なお、インク供給口７１は、必ずしもインク供給バルブ７０によって開閉可能な構成に限定されない。例えば、インク供給口７１がフィルムなどで閉塞されており、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、インクニードル１１３がフィルムを突き破ることによりインク供給口７１が開かれる構成であってもよい。

また、図３、４に示されるように、内部フレーム３５の前壁４０の下端には、一対の係合爪４３が形成されている。一対の係合爪４３の先端は、インクカートリッジ３０の幅方向５１の外向きへそれぞれ突出されている。一対の係合爪４３は、幅方向５１の中央に設けられた切欠き（不図示）により幅方向５１の寸法が縮小されるように弾性変形が可能である。一対の係合爪４３の先端は、ブラケット９０に設けられた一対の長孔９１へそれぞれ進入して、長孔９１を形成する円筒形状の内壁の内面と係合する。

さらに、内部フレーム３５の上壁には、係止部４５が形成されている。係止部４５は、インクカートリッジ３０の幅方向５１及び高さ方向５２に拡がる係止面４６を有している。係止面４６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、カートリッジ装着部１１０に設けられた係合部材１４５と係合される。係止部４５は、インクカートリッジ３０を取出向き５５に押し出させる付勢力を受けるものである。

［大気連通部１２０］
大気連通部１２０は、高さ方向５２における検知部３３より上側において、内部フレーム３５の前壁４０から挿入向き５６に突設されている。大気連通部１２０は、インク室３６をインクカートリッジ３０の外部と連通させるためのものであり、その突出端に開口１１９が設けられ、且つ内部に開口１１９から奥行き方向５３に延びる筒状の内壁を有する気体通路１２１が形成されている。気体通路１２１の内径は、開口１１９とほぼ同じであり、且つブラケット９０に形成された孔９６よりも小さい。また、大気連通部１２０の奥行き方向５３に延設された壁面には、気体通路１２１とインク室３６とを連通させる連通口１２２が設けられている。さらに、気体通路１２１内には、スライダ１２３と、閉塞部材１２８とが配置されている。

より詳しくは、内部フレーム３５上方には、内部フレーム３５を画定する壁およびフィルムによって形成されており、インク室３６に連通する連通溝１１８が形成されている。連通溝１１８は、インク室３６に連通する部分から前後方向における前方に延び、さらに幅方向５１から見て大気連通部１２０とオーバーラップするように下方に延びる。大気連通部１２０の内壁を貫通するように設けられた連通口１２２は、連通溝１１８の下端と連通する。高さ方向５２における連通口１２２の位置は、インク室３６に貯留されたインクの液面の初期位置（すなわち、最高位置）よりも上方である。これにより、開口１１９から気体通路１２１に流入した空気は、連通口１２２を通過し、更に連通溝１１８を経由してインク室３６に流入する。

また、大気連通部１２０は、開口１１９と反対側の端部において気体通路１２１と同径の開口１１７を有し、開口１１７よりも後方に形成された閉塞部材収容室３２に連通されている。閉塞部材収容室３２は、インクカートリッジ３０の使用時において閉塞部材１２８を収容する空間を有する。閉塞部材収容室３２は、幅方向５１及び高さ方向５２を含む断面（換言すれば、奥行き方向５３から平面視したときの断面）の断面積が、気体通路１２１より大きく設定され、開口１１７を除いた部分は壁面によって画定された閉鎖的な空間である。

閉塞部材１２８は、開口１１９と連通口１２２との間において気体通路１２１を閉塞させるものであり、例えばゴム等の弾性部材によって概ね円柱形状に形成されている。閉塞部材１２８の外径は気体通路１２１より僅かに大きく設定されており、気体通路１２１に圧入されている。本実施形態における閉塞部材１２８は、図５（Ａ）に示されるように、その外周面が、連通口１２２が形成された位置を含む大気連通部１２０の内壁面に密着して、連通口１２２を閉塞している。図５（Ａ）における閉塞部材１２８の位置が第１位置に相当する。なお、図５（Ａ）では閉塞部材１２８の外周面が連通口１２２を完全に覆っている状態を示しているが、本発明の第１位置はこれに限定されない。例えば、閉塞部材１２８が連通口１２２より開口１１９側において大気連通部１２０の内壁面に密着する位置を第１位置としてもよい。

スライダ１２３は、気体通路１２１の内部において閉塞部材１２８より開口１１９側に配置される。スライダ１２３は、大気連通部１２０の内壁面に密着して配置されている。より詳細には、スライダ１２３は、円筒形状のスライダ本体１２４と、スライダ本体１２４の挿入向き５６側の端部を覆うキャップ１２５と、スライダ本体１２４の外周面に取り付けられて大気連通部１２０の内壁面に密着するＯリング１２６と、スライダ１２３の内部に設けられた貫通孔を封止する半透膜１２７とを有する。内部フレーム３５がブラケット９０に挿入された状態において、スライダ１２３の一端は、孔９６を通じて外部に露出されている。スライダ本体１２４の内部には、図５に示されるように、大気連通部１２０の延出方向（すなわち、挿入及び取出方向５０）に沿って延びる貫通孔１１６が形成されている。

スライダ本体１２４は、相対的に外径寸法の大きい大径部１２９と、大径部１２９より外形寸法の小さい小径部１３０とで構成されている。そして、スライダ本体１２４は、大径部１２９を挿入向き５６（すなわち、スライド向きの上流側）に向け、小径部１３０を取出向き５５（すなわち、スライド向きの下流側）に向けて、気体通路１２１内に配置される。また、大径部１２９の先端は、インクカートリッジ３０から露出されている。大径部１２９には、その外周面から径方向外側に突設された円板形状のフランジ部１３１が設けられている。一方、小径部１３０の外周面には、Ｏリング１２６を保持する円周溝１３２が形成されている。取出向き５５がスライド向きに相当する。

図５に示されるように、スライダ本体１２４の内部を挿入及び取出方向５０に貫通する貫通孔１１６は、大径部１２９の内部に形成された大径孔１３３と、小径部１３０の内部に形成された小径孔１３４とを含む。大径孔１３３は、スライド向きの上流側において開口され、スライド向きの下流側において小径孔１３４に連通される。大径孔１３３の開口には奥行き方向５３の前方側から半透膜１２７が張り付けられることで封止されている。小径孔１３４は、スライド向きの下流側において開口され、スライド向きの上流側において大径孔１３３に連通される。小径孔１３４は、スライド向きから見たときの断面積が大径孔１３３より小さく設定されている。大径孔１３３及び小径孔１３４を含む貫通孔が第１孔に相当する。

キャップ１２５は、大径孔１３３の開口に取り付けられた半透膜１２７を覆うように、スライダ本体１２４の大径部１２９に取り付けられる。本実施形態におけるキャップ１２５は、円板形状の蓋部１３５と、蓋部１３５の厚み方向の一方側の壁面から突出する円筒形状の円筒部１３６とで構成される。また、蓋部１３５には、厚み方向に貫通する貫通孔１３７が形成されている。そして、円筒部１３６は、貫通孔１３７を囲むように形成されている。貫通孔１３７が第２孔に相当する。蓋部１３５の円筒部１３６とは反対側の面は、挿入向き５６の前方に対して直交する方向に拡がる平面をなし、その中央部に貫通孔１３７が形成されている。蓋部１３５の外径は、インクカートリッジ３０の孔９６の直径よりも大きい。

すなわち、スライダ本体１２４を貫通する貫通孔（大径孔１３３及び小径孔１３４）と、キャップ１２５に設けられた貫通孔１３７とは、連通した１つの孔を形成している。また、この孔は、スライダ１２３のスライド向きの上流側及び下流側において開口されている。すなわち、スライダ１２３には、スライド向きに貫通する貫通孔が形成されていることになる。

キャップ１２５は、大径部１２９の外周面を円筒部１３６で覆うように、スライダ本体１２４に取り付けられる。ここで、大径部１２９の外形寸法は、円筒部１３６の内径寸法より僅かに大きく設定されている。すなわち、キャップ１２５は、スライダ本体１２４に対して圧入される。また、キャップ１２５をスライダ本体１２４に取り付ける過程において、円筒部１３６の突出端は、蓋部１３５が半透膜１２７に接する前にフランジ部１３１に当接される。すなわち、図５に示されるように、キャップ１２５をスライダ本体１２４に取り付けた状態において、蓋部１３５の壁面と半透膜１２７とは離間しており、両者の間には空間が形成されている。

Ｏリング１２６は、スライダ本体１２４の小径部１３０に設けられた円周溝１３２に嵌め込まれる。Ｏリング１２６は、例えばゴム等の弾性部材によってリング状に構成されている。Ｏリング１２６が封止部材に相当する。円周溝１３２に嵌め込まれた状態のＯリング１２６の外形寸法は、大気連通部１２０の内径寸法より大きく設定されている。すなわち、スライダ１２３が気体通路１２１に挿入された状態において、Ｏリング１２６は、大気連通部１２０の内壁面に密着する。

これに対して、スライダ本体１２４の大径部１２９及び小径部１３０の外形寸法は、大気連通部１２０の内径寸法より小さく設定されている。すなわち、スライダ１２３を気体通路１２１内でスライドさせる場合において、大気連通部１２０の内壁面に常に接触しているのは、Ｏリング１２６のみである。さらに、フランジ部１３１の外形寸法は、大気連通部１２０の内径寸法より大きく設定されている。すなわち、スライダ１２３を気体通路１２１内でスライドさせると、フランジ部１３１が開口１１９を形成する大気連通部１２０の端部に当接され、それ以上のスライドが規制される。

なお、スライダ１２３は、閉塞部材１２８を閉塞部材収容室３２まで移動させた状態において、大径部１２９のスライド向きの上流側を向く面が開口１１９を形成する大気連通部１２０の端部と前後方向において離間している。すなわち、閉塞部材１２８を閉塞部材収容室３２に移動させた後も、ユーザは、スライダ１２３をスライド向きに移動させることができる。このようにすると、閉塞部材１２８が気体通路１２１を移動するときは閉塞部材１２８から荷重を受けるが、閉塞部材１２８が閉塞部材収容室３２に移動した後はその荷重がスライダ１２３にかからなくなるので、ユーザは、スライダ１２３の押し込み抵抗の変化（減少）によって、閉塞部材１２８が閉塞部材収容室３２に収容されてインク室３６が大気連通されたことを認識できる。

半透膜１２７は、大径部１２９の開口端部に取り付けられて、大径孔１３３を封止する。半透膜１２７は、気体の通過を許容し且つ液体の通過を規制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。

上記のように構成されたスライダ１２３は、気体通路１２１の内部をスライド向きにスライド可能である。そして、閉塞部材１２８に当接されたスライダ１２３は、閉塞部材１２８をスライド向きに押すことによって、連通口１２２の閉塞を解除する。本実施形態におけるスライダ１２３は、図５（Ｂ）に示されるように、閉塞部材１２８を閉塞部材収容室３２まで移動させる。図５（Ｂ）における閉塞部材１２８の位置が第２位置に相当する。なお、図５（Ｂ）では連通口１２２が完全に露出された状態を示しているが、本発明の第２位置はこれに限定されない。例えば、閉塞部材１２８の開口１１９側の端面が連通口１２２の開口１１９側の端よりスライド向きの下流側に移動されることにより、閉塞部材１２８の外周面が連通口１２２の一部と重ならなくなる位置を第２位置としてもよい。

未使用状態のインクカートリッジ３０は、インク室３６が負圧状態に維持されている。また、大気連通部１２０は、図５（Ａ）に示されるように閉塞されている。未使用状態のインクカートリッジ３０において、スライダ１２３は、スライド向きの下流側の先端部分を閉塞部材１２８に当接させている。この時、小径孔１３４のスライド向きの下流側の開口が閉塞部材１２８に閉塞された状態である。また、フランジ部１３１と大気連通部１２０の先端とは、少なくとも閉塞部材１２８がスライド向きに移動して閉塞部材収容室３２に収容されるまでの移動距離よりも離れている。この状態においては、閉塞部材１２８が大気連通部１２０の連通口１２２を封止しているので、インク室３６は外部に対して閉塞されている。したがって、インク室３６内のインクが外部に漏れることが防止される。

インクカートリッジ３０を使用する際は、図５（Ａ）の状態からスライダ１２３をスライド向きにスライドさせる。具体的には、キャップ１２５の前方を向く面に対してスライド向きの押圧力がユーザ或いはカートリッジ装着部１１０から付与されることによって、スライダ１２３がスライド向きに向けて移動を開始する。スライダ１２３は、Ｏリング１２６が気体通路１２１から受ける摺動抵抗及びスライド向きの下流側の端部が閉塞部材１２８から受ける反力に抗してスライド向きにスライドする。スライダ１２３は、スライドする際に閉塞部材１２８の弾性力によりスライド向きとは逆向きの反力を受けるが、Ｏリング１２６が気体通路１２１と接触することによって生じる摩擦力の方が大きいので、スライダ１２３がスライド向きと反対向きに移動することがない。したがって、スライダ１２３は、気体通路１２１に対してスライド向きに不可逆的に移動する。

スライダ１２３の移動に伴い、スライダ１２３に押された閉塞部材１２８がスライド向きに移動されることによって、連通口１２２が徐々に露出される。しかしながら、スライダ１２３のスライド向きの下流側の端部と閉塞部材１２８とが当接されている間は小径孔１３４の開口が閉塞部材１２８によって閉塞されるので、インク室３６は外部に連通されない。すなわち、インク室３６は未だ負圧状態に維持されている。

そして、図５（Ｂ）に示されるように、気体通路１２１を抜けた閉塞部材１２８が開口１１７を通じて閉塞部材収容室３２に落ち込むことによって、小径孔１３４の開口が開放される。このとき、Ｏリング１２６は連通口１２２よりスライド向きの上流側に位置し、小径孔１３４の開口は連通口１２２よりスライド向きの下流側に位置する。すなわち、蓋部１３５の貫通孔１３７から流入した空気は、スライダ１２３の内部を通って小径孔１３４の開口から気体通路１２１に流入し、スライダ１２３の外側に回り込んで連通口１２２からインク室３６に流入する。これにより、インク室３６内が外気圧となる。なお、図５（Ｂ）の状態において、気体通路１２１は、その大部分がスライダ１２３によって閉塞されており、スライダ１２３の内部に形成された貫通孔によってのみ外部に連通されている。すなわち、スライダ１２３を貫通する貫通孔は、気体通路１２１の一部と考えることができる。

［実施形態の作用効果］
本実施形態におけるスライダ１２３は、閉塞部材１２８と連結されておらず、スライド向きにスライドされた際に当接されるだけなので、スライダ１２３によって閉塞部材１２８をスライド向きと反対向き（すなわち、挿入向き５６）に移動させることはできない。また、閉塞部材１２８を気体通路１２１の外径より大きく形成したことにより、閉塞部材収容室３２に入り込んだ閉塞部材１２８を気体通路１２１に戻すことは極めて困難である。すなわち、本実施形態における閉塞部材１２８は、気体通路１２１内を第１位置から第２位置に向けて（すなわち、スライド向き）不可逆的に移動可能に構成されている。

このように、連通口１２２を閉塞する閉塞部材１２８をスライド向きにのみ移動可能とすることにより、簡素な構成でインク室３６を外気に連通させる大気連通部１２０を実現できる。なお、スライダ１２３は、インクカートリッジ３０の使用前にユーザによってスライドされてもよいし、プリンタ１０に装着される際に自動的にスライドされる構成であってもよい。例えば、カートリッジ装着部１１０終面の大気連通部１２０に対応する位置にロッドを突設しておき、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いて、当該ロッドをスライダ１２３に当接させてスライド向きに移動させてもよい。

また、本実施形態によれば、閉塞部材１２８が閉塞部材収容室３２に露出されるのに伴って、閉塞部材１２８と大気連通部１２０の内壁面との接触面積が徐々に減少する。これにより、スライダ１２３をスライドさせるのに必要な負荷が徐々に低下させることができる。また、第２位置に到達した閉塞部材１２８が完全に閉塞部材収容室３２に収容されることによって、スライダ１２３をスライドさせるのに必要な負荷が急激に低下するので、特にユーザがスライダ１２３をスライドさせる場合において、インク室３６が外気に連通されたことを確実に認識できる。

また、本実施形態によれば、スライダ１２３のうちＯリング１２６のみが大気連通部１２０の内壁面に密着され、大径部１２９及び小径部１３０は大気連通部１２０の内壁面に密着されない。このように、大気連通部１２０の内壁面に密着される部分を限定し、特にＯリング１２６よりスライド向きの下流側において、スライダ本体１２４の外形寸法を大気連通部１２０の内径寸法より小さく設定することにより、スライダ１２３をスライドさせる際の抵抗を低減できる。

また、本実施形態によれば、インク室３６が外気に連通された図５（Ｂ）の状態において、Ｏリング１２６が連通口１２２よりスライド向きの上流側に位置しているので、インク室３６から連通口１２２を通じて気体通路１２１に漏れ出したインクは、Ｏリング１２６によって堰き止められる。また、小径孔１３４の開口が連通口１２２よりスライド向きの下流側に位置しているので、気体通路１２１に漏れ出したインクは、気体通路１２１内を閉塞部材収容室３２側に回り込まなければ、スライダ１２３の貫通孔に到達できない。

また、スライダ１２３内において、インクの流出経路の上流側に小径孔１３４を配置し、下流側に大径孔１３３を配置したことにより、小径孔１３４と大径孔１３３との境界に形成された開口にインクによるメニスカスが形成される。その結果、スライダ１２３の貫通孔に流入したインクが半透膜１２７に到達するのを抑制できる。さらに、スライダ１２３内に到達したインクは、半透膜１２７によって外部への流出が阻止される。

このように構成することにより、インクの外部への流出を効果的に抑制できる。また、インクの流出経路の最下流側に半透膜１２７を配置することにより、半透膜１２７に到達するインク量が極めて少なくなるので、インクが付着することによって半透膜１２７の通気性が低下するのを抑制できる。

また、本実施形態によれば、半透膜１２７が大径孔１３３の開口端に取り付けられ、且つ蓋部１３５と半透膜１２７とが離間された状態でキャップ１２５がスライダ本体１２４に取り付けられているので、半透膜１２７の厚み方向の一方側及び他方側に大きな空間を確保できる。その結果、空気が半透膜１２７をスムーズに通過できる。

さらに、本実施形態のように、スライダ１２３を大気連通部１２０の内部（すなわち、気体通路１２１）に配置することにより、スライダ１２３をスライドさせる空間を別途設ける必要がなくなるので、インクカートリッジ３０を小型化或いは大容量化できる。しかしながら、本発明は上記の例に限定されない。

［変形例］
図６を参照して、変形例に係るインクカートリッジ３０Ａの構成が説明される。なお、実施形態との共通点の詳しい説明は省略され、相違点を中心に説明がされる。変形例に係るインクカートリッジ３０Ａは、スライダが気体通路にそってスライドされない点において、実施形態と相違する。また、スライダは初期位置において閉塞部材１２８と当接していなくてもよい。

変形例に係る気体通路は、内部フレーム３５を貫通する貫通孔１５１と連通口１２２との間の空間を指す。すなわち、図６（Ａ）における気体通路は、閉塞部材１２８によって閉塞されている。また、貫通孔１５１は、内部フレーム３５の外側から半透膜１２７によって封止されている。

一方、変形例に係るスライダ１５２は、気体通路と交差する方向に延びるスライダ通路１５０内に配置されている。スライダ通路１５０は、その一端が開口され、他端において閉塞部材収容室３２に連通されている。スライダ１５２は、スライダ通路１５０内において、閉塞部材１２８より開口側に配置されており、開口側から閉塞部材収容室３２側に向かうスライド向きにスライドされる。また、スライダ１５２は、スライダ通路１５０の内壁面に密着している。さらに、スライダ１５２には、スライド向きと交差する方向に貫通する貫通孔１５３が形成されている。

図６（Ａ）の状態からスライダ１５２をスライド向きにスライドさせると、スライダ１５２に当接された閉塞部材１２８は、スライド向きに移動されて閉塞部材収容室３２に入り込む。これにより、図６（Ｂ）に示されるように、閉塞部材１２８による連通口１２２及び貫通孔１５１の閉塞が解除され、連通口１２２と貫通孔１５１とがスライダ１５２の貫通孔１５３によって連通される。これにより、インク室３６が外気と連通される。

このように、スライダが配置される空間は気体通路に限定されない。また、スライダのスライド向きは気体通路に沿っていることに限定されない。すなわち、スライダは、気体通路に連通された空間に配置されていればよい。換言すれば、スライダは、閉塞部材が含まれる空間に配置されていればよい。さらに換言すれば、スライダは、閉塞部材に当接し得る位置に配置されていればよい。

３０・・・インクカートリッジ
３２・・・閉塞部材収容室
３４・・・インク供給部
３５・・・内部フレーム
３６・・・インク室
１２０・・・大気連通部
１２１・・・気体通路
１２２・・・連通口
１２３・・・スライダ
１２４・・・スライダ本体
１２５・・・キャップ
１２６・・・Ｏリング
１２７・・・半透膜
１２８・・・閉塞部材
１２９・・・大径部
１３０・・・小径部
１３１・・・フランジ部
１３３・・・大径孔
１３４・・・小径孔
１３５・・・蓋部
１３６・・・円筒部
１３７・・・貫通孔

Claims (13)

1. 内部にインクが貯留されるインク室を有する筐体と、
   上記筐体に設けられており、上記インク室に貯留されたインクを外部へ流出させるインク供給部と、
   上記筐体に設けられており、外部に開口された気体通路と、当該気体通路を上記インク室に連通させる連通口とを有する大気連通部と、
   上記気体通路内に配置されており、上記開口と上記連通口との間において上記気体通路を閉塞する第１位置に位置する閉塞部材と、
   上記筐体の上記閉塞部材を含む空間に配置されており、上記閉塞部材に当接して当該閉塞部材を上記第１位置から上記気体通路が外部に開放される第２位置へ向けて移動させるスライダと、を備え、
   上記閉塞部材は、上記気体通路を上記第１位置から上記第２位置に向けて不可逆的に移動するものであり、
   上記連通口は、上記スライダのスライド向きに沿って延設された上記大気連通部の内壁面に設けられているインクカートリッジ。
2. 上記筐体は、上記気体通路に連通され、上記スライド向きから見たときの断面積が上記気体通路より大きく、且つ上記第２位置を含む閉塞部材収容室を有する請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 上記大気連通部は、その一端に上記開口が形成され、その他端において上記閉塞部材収容室に連通されている請求項２に記載のインクカートリッジ。
4. 上記スライダは、上記第１位置より上記開口側において上記大気連通部の内壁面に密着して配置され、上記大気連通部の延出方向に沿って延びる貫通孔が内部に形成されている請求項３に記載のインクカートリッジ。
5. 上記スライダは、上記スライド向きの上流側を向く端部に形成された上記貫通孔の開口を封止する半透膜を有する請求項４に記載のインクカートリッジ。
6. 上記スライダの上記閉塞部材に当接し得る側の端部は、上記閉塞部材を上記第２位置に移動させた状態において、上記連通口より上記スライド向きの下流側に位置する請求項５に記載のインクカートリッジ。
7. 上記スライダの上記閉塞部材に当接し得る側の端部に形成された上記貫通孔の開口は、上記第１位置から上記第２位置まで上記閉塞部材が移動される間、上記閉塞部材によって閉塞される請求項６に記載のインクカートリッジ。
8. 上記スライダは、円筒形状のスライダ本体と、上記スライド向きの上流側を向く上記スライダ本体の端部を覆うキャップと、上記スライダ本体の外周面に取り付けられて上記大気連通部の内壁面に密着する封止部材と、を備え、
   上記貫通孔は、上記スライダ本体を上記延出方向に貫通する第１孔と、上記キャップを貫通し且つ上記第１孔に連通する第２孔とからなり、
   上記半透膜は、上記スライダ本体の上記キャップに対向する側の端部において、上記第１孔を封止する請求項４から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
9. 上記封止部材の取り付け位置より上記スライド向きの下流側における上記スライダ本体の外径は、上記大気連通部の内径より小さい請求項８に記載のインクカートリッジ。
10. 上記第１孔は、上記スライド向きの上流側において開口する大径孔と、上記大径孔より上記スライド向きの下流側において開口し且つ上記スライド向きから見たときの断面積が上記大径孔より小さい小径孔とからなり、
    上記半透膜は、上記大径孔の開口を封止する請求項８又は９に記載のインクカートリッジ。
11. 上記キャップは、厚み方向に貫通する上記第２孔を有する蓋部と、上記第２孔を囲む位置において上記蓋部から突出して上記スライダ本体の外周面を覆う円筒形状の円筒部とを有しており、
    上記スライダ本体は、上記蓋部の壁面と上記半透膜とが離間した状態で上記円筒部の先端と当接する位置において、その外周面からの径方向外向きに突出するフランジ部を有する請求項８から１０のいずれかに記載のインクカートリッジ。
12. 上記円筒部によって覆われる位置における上記スライダ本体の外径は、上記円筒部の内径より大きい請求項１１に記載のインクカートリッジ。
13. 上記閉塞部材は、上記第１位置において、上記連通口が形成された位置を含む上記大気連通部の内壁面に密着して、上記連通口を閉塞する請求項１から１２のいずれかに記載のインクカートリッジ。

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