(57)【要約】【課題】インクカートリッジの嵌合機構において、流路抵抗の低い太目の針でも挿入時の摩擦を軽減し、同時に経路への気泡混入や抜去時のインク飛散、保管時の経路乾燥も防止する。【解決手段】インクカートリッジ７のスパウト７３に対して挿入される嵌合針８３に接続されたインク導出流路８３ａと、インク導出流路８３ａを通じてインクカートリッジ７からインクジェット印刷装置１本体側へ送出する本体側インク流路８１と、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して容積が増減可能に形成され容積の増減による圧力変化によりインクを吸引、排出又は貯留するベローズタンク８２と、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して本体側インク流路８１又はベローズタンク８２を選択的にインク導出流路８３ａに接続する三方コック８４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置におけるインクカートリッジの嵌合機構であって、
前記インクカートリッジの導出部に対して挿入される嵌合針に接続されたインク導出路と、
前記インク導出路を通じて前記インクカートリッジから印刷装置本体側へ送出する本体側インク流路と、
前記インクカートリッジの挿抜動作と連動して容積が増減可能に形成され、容積の増減による圧力変化によりインクを吸引、排出又は貯留する圧力調整部と、
前記インクカートリッジの挿抜動作と連動して前記本体側インク流路又は前記圧力調整部を選択的に前記インク導出路に接続する切替手段と
を備えることを特徴とするインクカートリッジの嵌合機構。
【請求項２】
前記インクカートリッジが挿入される際の押圧力によって、前記圧力調整部に貯蔵されたインクが前記インク導出路側に排出され、
インクが前記インク導出路側に排出された後、さらに前記インクカートリッジが挿入されることによって、前記切替手段により前記インク導出路と前記本体側インク流路が接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジの嵌合機構。
【請求項３】
前記インクカートリッジが抜去される際に押圧力が解放されることによって、前記切替手段により前記インク導出路と前記本体側インク流路との接続が遮断され、
前記インク導出路と前記本体側インク流路との接続が遮断された後、さらに前記インクカートリッジが抜去されることによって、前記インク導出路側から前記圧力調整部にインクが吸引されて貯蔵される
ことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジの嵌合機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に備えられる、インクカートリッジの嵌合機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルを有するインクジェットヘッドを移動させつつ、ノズルから印刷媒体へインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置が知られている。このようなインクジェット印刷装置では、インクを収容したインクカートリッジからインク流路を介して液体噴射ヘッドにインクを供給するタイプがあり、この種のプリンタでは、インクカートリッジを着脱可能とするカートリッジホルダーが設けられている。そして、カートリッジホルダーは、インクカートリッジのインク導出口（スパウト）に対してインク供給針を挿入することで、インクカートリッジ内に貯留されたインクを導出させて液体噴射ヘッドに連通したインク流路内に導入するようになっている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、インクカートリッジと本体経路をインク供給針で嵌合する方式の場合、針の内径が細いと流路抵抗が高くなってしまう。特に近年におけるインクの高機能化に伴い、インクの粘度が高くなる傾向にあり、流路抵抗はより一層高くなる。この流路抵抗によって従来の構成では、インク供給が追い付かずリフィル不足による不吐出等が発生してしまう惧れがあった。その一方で、流路抵抗を下げるために針を太くすると、スパウトのゴム部との摩擦抵抗が増大して挿入し難くなるという問題もある。また、インク供給針内の気泡が経路に混入したり、インクカートリッジの引き抜き時に針内のインクが周囲に飛散するといった課題もある。
【０００４】
経路への気泡混入を防止する技術としては、特許文献１に開示されたカートリッジの着脱構造がある。この特許文献１に開示された着脱構造では、カートリッジの装着時にフィルム部材をインク流路の容積が減少する方向に押圧し、これに伴って液体流路内の液体圧力が高められ、インク供給針開口部の液面が凸状となり、カートリッジの液面との間に生じる空気が気泡として混入することを回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４６９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された着脱構造では、カートリッジの装着時における嵌合動作に連動して、経路内の圧力を調整するものの、その機構が複雑であるうえ、インク供給針開口部の液面に形成される凸状分、すなわちインク供給針開口に形成されるメニスカス分の気泡を除去するだけであり、十分にインク供給針内の気泡を除去できないという惧れがあり、実用性に乏しいという問題があった。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、インクカートリッジの嵌合機構において、流路抵抗の低い太目の針でも挿入時の摩擦を軽減し、同時に経路への気泡混入や抜去時のインク飛散、保管時の経路乾燥も防止できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、印刷装置におけるインクカートリッジの嵌合機構であって、インクカートリッジの導出部に対して挿入される嵌合針に接続されたカートリッジ接続路と、カートリッジ接続路を通じてインクカートリッジから印刷装置本体側へ送出する本体側インク流路とインクカートリッジの挿抜動作と連動して容積が増減可能に形成され、容積の増減による圧力変化によりインクを吸引、排出又は貯留する圧力調整部と、インクカートリッジの挿抜動作と連動して本体側インク流路又は圧力調整部を選択的にカートリッジ接続路に接続する切替手段とを備えることにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インクカートリッジの嵌合機構において、嵌合時に針先からインクを少量溢れさせて潤滑剤にすることで、流路抵抗の低い太目の針でも挿入時の摩擦を軽減し、同時に経路への気泡混入や抜去時のインク飛散、保管時の経路乾燥も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。
【図３】実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】実施形態に係る三方コックの構成を模式的に示す説明図である。
【図５】実施形態に係る三方コックの仕組みを示す説明図である。
【図６】実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構の挿入時における動作を示す説明図である。
【図７】実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構の抜去時における動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。なお、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（インクジェット印刷装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。なお、以下の説明において、図１の矢印で示す上下左右前後を上下左右前後方向とする。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、シャトルベースユニット２と、フラットベッドユニット３と、シャトルユニット４と、記憶部５と、制御部６とを備える。
【００１４】
シャトルベースユニット２は、シャトルユニット４を支持するとともに、前後方向（副走査方向）にシャトルユニット４を移動させる。シャトルベースユニット２は、架台部１１と、副走査駆動モータ１２とを備える。
【００１５】
架台部１１は、シャトルユニット４を支持する。架台部１１は、矩形枠状に形成されている。架台部１１の左右の枠上には、前後方向に延びる副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ形成されている。副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂは、前後方向に移動するシャトルユニット４をガイドする。
副走査駆動モータ１２は、シャトルユニット４を前後方向に移動させる。
【００１６】
フラットベッドユニット３は、建材等からなる印刷媒体１５を保持する。フラットベッドユニット３は、シャトルベースユニット２の架台部１１の内側に配置されている。フラットベッドユニット３は、印刷媒体１５が載置される水平面である媒体載置面３ａを有する。フラットベッドユニット３は、油圧駆動機構等からなる昇降機構により、媒体載置面３ａの高さを調整できる。
【００１７】
シャトルユニット４は、印刷媒体１５に画像を印刷する。図１及び図２に示すように、シャトルユニット４は、筐体２１と、主走査駆動部２２と、ヘッドユニット２４と、距離センサ２５とを備える。
【００１８】
筐体２１は、ヘッドユニット２４等の各部を保持する。筐体２１は、フラットベッドユニット３を左右方向に跨ぐ門型に形成されている。筐体２１は、その左右の脚部２６Ａ，２６Ｂが、シャトルベースユニット２の架台部１１に支持され、副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂに沿って移動可能になっている。筐体２１の脚部２６Ａ，２６Ｂ間の水平部２７は、ヘッドユニット２４から印刷媒体１５へインクを吐出するため、下側が開口されている。
【００１９】
主走査駆動部２２は、ヘッドユニット２４を副走査方向に直交する主走査方向に移動させる際に、主走査移動テーブルを左右方向に移動させる。主走査駆動部２２は、駆動ベルト３１と、一対のプーリ３２Ａ，３２Ｂと、主走査駆動モータ３３と、主走査駆動ガイド３４とを備える。
【００２０】
ヘッドユニット２４は、左右方向に移動しつつ、印刷媒体１５へインクを吐出して画像を印刷する。ヘッドユニット２４は左右方向に移動するとともに、４つのインクジェットヘッド４１を備える。４つのインクジェットヘッド４１は、左右方向に並列して配置されている。インクジェットヘッド４１は、その下面であるノズル面４１ａに開口する、副走査方向に沿って所定ピッチで配置された複数のノズル４３を有し、ノズル４３からインクを印刷媒体１５へ吐出する。４つのインクジェットヘッド４１は、それぞれ異なる色（例えば、シアン、ブラック、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。
【００２１】
記憶部５は、制御プロファイルを記憶している。制御プロファイルは、印刷処理で用いられるものであり、例えばインクジェットヘッド４１の吐出タイミング等を示すデータである。ここで、各ノズル４３のインク吐出速度には、同一インクジェットヘッド４１内でも製造上のばらつきがある。制御プロファイルにおける各ノズル４３のインク吐出速度は、事前に測定されたものである。記憶部５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる。
【００２２】
制御部６は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する演算処理装置であり、インクジェット印刷装置１に内蔵されたり、或いは外部に接続されたパーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ（PLC: programmable logic controller）等の専用制御装置で実現することができ、具体的にはＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の他、必要に応じて通信機能を備えて構成される。
【００２３】
制御部６は、インクジェットヘッド４１を主走査方向に移動させつつインクジェットヘッド４１からインクを印刷媒体１５へ吐出させて１パス分の印刷を行い、その後、シャトルユニット４を副走査方向へ移動させる。制御部６は、この１パス分の印刷動作とシャトルユニット４の移動とを交互に繰り返すことにより、印刷媒体１５に画像を印刷する。
【００２４】
（インクカートリッジの嵌合機構）
さらに、本実施形態では、インクカートリッジの嵌合機構を備えている。図３に本実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構の構成を模式的に示し、図４及び図５に、嵌合機構に含まれる三方コックの構成及び仕組みを模式的に示す。
【００２５】
本実施形態に係るインクジェット印刷装置１には、上記インクカートリッジの嵌合機構として、インクを収容したインクカートリッジ７を挿入・抜去することによって着脱可能とするカートリッジホルダー８が設けられている。このカートリッジホルダー８は、インクカートリッジ７のインク導出口となるスパウト７３に対して嵌合針８３を挿入することで、インクカートリッジ７内に貯留されたインクを導出させてインクヘッドに連通した本体側インク流路８１内に導入するようになっている。
【００２６】
インクカートリッジ７は、インクジェット印刷装置１に対して水平方向に着脱される細長の筐体であり、インクが封入されるパウチ７２と、パウチ７２が収容される外装体７１とから概略構成されている。
【００２７】
外装体７１は、横断面における内面形状が矩形の中空体であり、外装体７１のインクジェット印刷装置１側の端面には、インクジェット印刷装置１側のカートリッジホルダー８に係合されるスパウト７３が嵌め込まれている。このスパウト７３は、ゴムや樹脂などの弾性部材で形成され、嵌合針８３が刺し込み可能となっており、スパウト７３に刺し込まれた嵌合針８３は、外装体７１内部のパウチ７２に到達して、パウチ７２内部に連通され、パウチ７２とインクジェット印刷装置１側の本体側のインク流路とを連通するようになっている。なお、このスパウト７３の中央部上下には、インクジェット印刷装置１側に設けられた把持手段によって把持されるように嵌合される嵌合部が形成されており、弾性力により挟み込む把持手段の間に押し込まれることによって把持手段が、クリック感を伴って嵌合するようになっている。
【００２８】
一方、パウチ７２は、インクが封入される箱体又は袋体であり、本実施形態では、例えばフィルム素材を熱溶着により接合して袋状に構成され、インクが封入された状態において、外装体７１の内部空間に合致されている。また、パウチ７２のインクジェット印刷装置１側端面にインク導出口となるスパウト７３が連結され、このスパウト７３を介してパウチ７２が外装体７１に固定されている。これにより、パウチ７２が外装体７１に挿通されて収納された状態において、スパウト７３の先端面が外装体７１のインクジェット印刷装置１側端面の中央部に組み込まれ、外装体７１のインクジェット印刷装置１側端面の一部となるように構成されている。そして、インクカートリッジ７の装着時には、スパウト７３が外装体７１への挿抜方向に向けられることとなり、カートリッジホルダー８側の嵌合針８３がスパウト７３に対して挿抜されるようになっている。
【００２９】
上記カートリッジホルダー８は、インクカートリッジの嵌合機構であって、スパウト７３に刺し込まれる嵌合針８３と、嵌合針８３に対してインクを吸引、排出、貯留するベローズタンク８２と、嵌合針８３及びベローズタンク８２の間に介在されて本体側インク流路８１に接続された三方コック８４と、三方コック８４を駆動するための三方コック駆動機構とから概略構成される。
【００３０】
嵌合針８３は、インクカートリッジ７のスパウト７３に対して刺し込まれて挿入され、スパウト７３を貫通するインク導出流路８３ａを形成するための、先端が尖った内部中空の筒状部材である。この嵌合針８３の後端は三方コック８４に接続されている。
【００３１】
ベローズタンク８２は、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して容積が増減可能に形成され、容積の増減による圧力変化によって、調整用経路８２ａを通じて嵌合針８３やインク導出流路８３ａ内のインクを吸引して貯留したり、嵌合針８３やインク導出流路８３ａ内に排出したりする圧力調整部である。このベローズタンク８２は、本実施形態では、蛇腹によって伸縮するスポイト状部材であり、インクカートリッジ７側の端面８２ｂがインクカートリッジ７の本体側端面と当接可能に配置されている。
【００３２】
そして、インクカートリッジ７の挿入時には、端面８２ｂがインクカートリッジ７の本体側端面に当接され、インクカートリッジ７が押し込まれることにより、端面８２ｂが押し込まれて押圧されることでベローズタンク８２の容積が減少し、インクカートリッジ７が抜去されて押圧力が解放されることで蛇腹の復元力によりベローズタンク８２の容積が増大し、容積が減少することにより内部に貯留された液体が排出され、容積が増大することにより負圧が発生されて液体を吸引して内部に貯留する。なお、この圧力調整部としては、スポイト状部材の他、バネ等の弾性部材によって伸縮されるシリンダー状部材としてもよい。
【００３３】
三方コック８４は、図４及び図５に模式的に示すように、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して、本体側インク流路８１又はベローズタンク８２からの調整用経路８２ａを、選択的にインク導出流路８３ａに接続する切替手段である。詳述すると、本実施形態において、流路８４ａ〜ｃ、本体側インク流路８１及び調整用経路８２ａの各経路は、嵌合針８３からのインク導出流路８３ａから本体側インク流路８１へ至るインク流路に対して、調整用経路８２ａが接続される接続点が形成され、この接続点に三方コック８４が配置されている。
【００３４】
三方コック８４は、接続点において水密状態で回転される回転体８４２の内部に、流路８４ａ〜ｃで形成されたＴ字路状の合流路を設け、この回転体８４２の回転角度を駆動機構で変化させることで、合流路に対するインク導出流路８３ａ、本体側インク流路８１及び調整用経路８２ａそれぞれの連結点に３つの閉止弁を形成させる。この回転体８４２は、外周面に歯車８４１が刻設されているとともに、三方コック８４の本体を構成するケーシング部材内に回転可能に収納され、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して回転されるようになっている。
【００３５】
回転体８４２が回転されることにより、図５（ａ）に示すように、本体側インク流路８１及び調整用経路８２ａの両方をインク導出流路８３ａに接続する一方、図５（ｂ）に示すように、９０°回転されることによって、本体側インク流路８１を閉止し、調整用経路８２ａのみをインク導出流路８３ａに接続する。詳述すると、図５（ａ）に示したように、Ｔ字路状の合流路の流路８４ａ及び流路８４ｂが、調整用経路８２ａ及び本体側インク流路８１のそれぞれに接続され、流路８４ｃがインク導出流路８３ａに接続されたときには、ベローズタンク８２が収縮されており調整用経路８２ａ側に液体が流入できない状態となり、このときには調整用経路８２ａ側が閉塞される。一方、図５（ｂ）に示したように、流路８４ｂが調整用経路８２ａに接続されるとともに流路８４ａがインク導出流路８３ａに接続されたときには、他端の流路８４ｃ側はケーシング部材内面によって閉塞される。これらの結果、回転体がインクカートリッジ７の挿抜動作と連動して回転されることにより、本体側インク流路８１又は調整用経路８２ａが選択的にインク導出流路８３ａに接続されることとなる。なお、図５（ｃ）に示すように、同図（ａ）と（ｂ）との中間の状態では、全ての流路８４ａ〜ｃの全てがケーシング部材によって閉塞され、インク導出流路８３ａ、本体側インク流路８１及び調整用経路８２ａの全てが閉止される。
【００３６】
三方コック駆動機構は、インクカートリッジ７の挿入・抜去動作に連動して、三方コック８４の回転体８４２が９０°回転するように設計されたギア類によって構成されている。具体的には、回転体８４２の外周面に刻設された歯車８４１と噛合されるギア８５と、ギア８５と噛合されるラックギア８６ａを有するスライダー８６と、スライダー８６をインクカートリッジ７に向けて付勢するバネ８７とから構成される。
【００３７】
ギア８５は、回転体８４２の外周面に刻設された歯車８４１と同一平面上で回転される歯車であり、歯車８４１に噛合されるとともにスライダー８６のラックギア８６ａに噛合されることにより、スライダー８６の水平移動を回転駆動に変換しつつ回転体８４２に伝達する。
【００３８】
スライダー８６は、インクカートリッジ７の挿抜動作に連動して進退移動される部材であり、インクカートリッジ７側の端面８２ｂがインクカートリッジ７の本体側端面と当接可能に配置された当接部８６ｂを有するとともに、ギア８５の歯車と噛合されるラックギア８６ａを有するラックピニオン構造となっている。また、スライダー８６の後端部にはバネ８７が接続され、バネ８７の弾性力によってインクカートリッジ７に向けて付勢されている。これらによりスライダー８６は、インクカートリッジ７を挿入する際の押圧力によりインクカートリッジ７から離間される方向へ直線駆動されるとともに、インクカートリッジ７を抜去する際の押圧力の解放とバネ８７の復元力によりインクカートリッジ７に接近される方向へ直線駆動され、この直線駆動を回転駆動に変換しつつギア８５に伝達する。
【００３９】
なお、スライダー８６の当接部８６ｂのインクカートリッジ７側端面は、ベローズタンク８２の端面８２ｂよりも後方、すなわちインクカートリッジ７から離間する方向に位置されており、インクカートリッジ７の挿入時には、ベローズタンク８２の端面８２ｂが、スライダー８６の当接部８６ｂよりも先行して、インクカートリッジ７のインクジェット印刷装置１側端面に当接するようになっている。
【００４０】
バネ８７は、スライダー８６をインクカートリッジ７に向けて付勢する螺旋状の弾性部材であり、インクカートリッジ７の挿入時には、スライダー８６がインクカートリッジ７の本体側端面に当接され、インクカートリッジ７が押し込まれることにより、スライダー８６が押し込まれて押圧されることで縮小され、インクカートリッジ７が抜去されて押圧力が解放されることでバネ８７の復元力により伸長されてスライダー８６を押し戻す。なお、このバネ８７としては、螺旋状の弾性部材の他、ゴムや板バネなど、種々の弾性部材を用いることができる。
【００４１】
（インクカートリッジの嵌合機構の動作）
以上の構成を有する本実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構は、以下のように動作する。図６及び図７に、本実施形態に係るインクカートリッジの嵌合機構の挿入時及び抜去時における動作を示す。
【００４２】
（１）インクカートリッジ７の挿入時における動作
インクカートリッジ７を挿入する前では、三方コック８４では、図６（ａ）に示すように、流路８４ｂが調整用経路８２ａに接続されるとともに流路８４ａがインク導出流路８３ａに接続されて、本体側インク流路８１が閉止され、調整用経路８２ａのみがインク導出流路８３ａに接続され、ベローズタンク８２と嵌合針８３とが連通している状態となっている。
【００４３】
次いで、図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ７が挿入されると、ベローズタンク８２の端面８２ｂが、スライダー８６の当接部８６ｂよりも先行して、インクカートリッジ７のインクジェット印刷装置１側端面に当接するため、最初にベローズタンク８２が先行して押され、ベローズタンク８２内に貯留されていたインクが、三方コック８４を通じて嵌合針８３内に供給され、なおかつ少量だけ嵌合針８３の先から溢れる。嵌合針８３の先から溢れたインクが潤滑材として嵌合針８３とスパウト７３の抵抗を軽減するとともに、嵌合針８３内の気泡が排出され、インクで十分満たされた状態で嵌合するため、本体経路に気泡が混入しない。
【００４４】
さらにインクカートリッジ７が押し込まれると、図６（ｃ）に示すように、スライダー８６が、インクカートリッジ７を挿入する際の押圧力により、バネ８７の弾性力に逆らって、インクカートリッジ７から離間される方向へ直線駆動され、この直線駆動を回転駆動に変換しつつギア８５に伝達する。ギア８５が回転されることによって、三方コック８４の経路が切り替わる。
【００４５】
そして、図６（ｄ）に示すように、インクカートリッジ７の挿入が完了して、回転体８４２が９０°回転したところで嵌合が完了され、Ｔ字路状の合流路の流路８４ａ及び流路８４ｂが、調整用経路８２ａ及び本体側インク流路８１のそれぞれに接続され、本体側インク流路８１及び調整用経路８２ａの両方がインク導出流路８３ａに接続される。このとき、ベローズタンク８２は収縮されており調整用経路８２ａ側に液体が流入できない状態となっており、調整用経路８２ａ側は閉塞され、パウチ７２と本体側インク流路８１とが連通している状態となる。
【００４６】
（２）インクカートリッジ７の抜去時における動作
一方、インクカートリッジ７を抜去する際には、図７（ａ）に示すように、インクカートリッジ７が引き抜かれることにより、スライダー８６の当接部８６ｂに対する押圧力が解放され、バネ８７の復元力によりスライダー８６が押し戻されて、ギア８５を介して、回転体８４２が回転し始める。この回転体８４２が回転されることにより、Ｔ字路状の合流路の流路８４ａ及び流路８４ｂが、調整用経路８２ａ及び本体側インク流路８１から離脱し始める。併せて、インクカートリッジ７が引き抜かれることにより、ベローズタンク８２の端面８２ｂに対する押圧力が解放され、ベローズタンク８２が蛇腹の復元力によって伸長し始めて容積の増大を開始しており、その際に発生する負圧によって、インク導出流路８３ａ内のインクが吸引される。
【００４７】
さらにインクカートリッジ７が引き抜かれると、図７（ｂ）に示すように、スライダー８６がバネ８７の弾性力によって、インクカートリッジ７に向かって接近する方向へ直線駆動され、この直線駆動が転駆動に変換されつつギア８５に伝達される。ギア８５が回転されることによって、Ｔ字路状の合流路の流路８４ａ及び流路８４ｂが、調整用経路８２ａ及び本体側インク流路８１から離脱し、インク導出流路８３ａと本体側インク流路８１との接続が遮断される。
【００４８】
次いで、図７（ｃ）に示すように、インクカートリッジ７がさらに引き抜かれると、回転体８４２が−９０°回転し、流路８４ｂが調整用経路８２ａに接続されるとともに流路８４ａがインク導出流路８３ａに接続され、他端の流路８４ｃ側はケーシング部材内面によって閉塞され、本体側インク流路８１への接続が遮断され、調整用経路８２ａのみがインク導出流路８３ａに接続される。このとき、スライダー８６の当接部８６ｂがベローズタンク８２の端面８２ｂよりも先行して、インクカートリッジ７のインクジェット印刷装置１側端面から離脱されるため、本体側インク流路８１が遮断された後も引き続き伸長され、これにより嵌合針８３及びインク導出流路８３ａ内のインクが完全に吸引される。嵌合針８３内のインクが完全に吸引されることによって、嵌合針８３先からの垂れや飛び散りを防ぐことができ、作業者がインクで汚れるのを回避できるとともに、本体側インク流路８１が塞がっているため、本体側インク流路８１内のインクの乾燥、増粘を防止できる。
【００４９】
その後、インクカートリッジ７を完全に抜去することにより、図７（ｄ）に示すように、本体側インク流路８１が閉止された状態において嵌合針８３及びインク導出流路８３ａ内のインクの吸引が完了し、ベローズタンク８２内にはインクが貯留された状態となる。
【００５０】
（本実施形態の要旨）
以上説明した本実施形態の要旨は、本発明のインクカートリッジの嵌合機構であり、その特徴は以下の通りである。
すなわち、本発明の第１の特徴は、インクジェット印刷装置１におけるインクカートリッジの嵌合機構であって、
前記インクカートリッジ７の導出部（スパウト７３）に対して挿入される嵌合針８３に接続されたインク導出流路８３ａと、
前記インク導出流路８３ａを通じて前記インクカートリッジ７から前記インクジェット印刷装置１本体側へ送出する本体側インク流路８１と
前記インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して容積が増減可能に形成され、容積の増減による圧力変化によりインクを吸引、排出又は貯留する圧力調整部（ベローズタンク８２）と、
前記インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して前記本体側インク流路８１又は前記圧力調整部を選択的に前記インク導出流路８３ａに接続する切替手段（三方コック８４）と
を備えることにある。
【００５１】
本発明の第２の特徴は、前記インクカートリッジ７が挿入される際の押圧力によって、前記圧力調整部に貯蔵されたインクが前記インク導出流路８３ａ側に排出され、
インクが前記インク導出流路８３ａ側に排出された後、さらに前記インクカートリッジが挿入されることによって、前記切替手段により前記インク導出流路８３ａと前記本体側インク流路８１が接続される
ことにある。
【００５２】
本発明の第３の特徴は、前記インクカートリッジ７が抜去される際に押圧力が解放されることによって、前記切替手段により前記インク導出流路８３ａと前記本体側インク流路８１との接続が遮断され、
前記インク導出流路８３ａと前記本体側インク流路８１との接続が遮断された後、さらに前記インクカートリッジが抜去されることによって、前記インク導出流路８３ａ側から前記圧力調整部にインクが吸引されて貯蔵される
ことにある。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００５４】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態によれば、インクカートリッジの嵌合機構において、三方コック８４をインクカートリッジ７の挿抜動作と連動して本体側インク流路８１又はベローズタンク８２を選択的にインク導出流路８３ａに接続するとともに、インクカートリッジ７の挿抜動作と連動して、ベローズタンク８２によって流路内のインクを吸引、排出又は貯留することができる。このため、既存の構成を大幅な改良を施すことなく簡易な構成によって、インクカートリッジ７を抜去するという従来通りの操作で、流路抵抗の低い太目の針でも挿入時の摩擦を軽減できるとともに、同時に経路への気泡混入や抜去時のインク飛散、保管時の経路乾燥も防止することができる。
【００５５】
詳しくは、インクカートリッジ７の挿入時にあっては、ベローズタンク８２の端面８２ｂが、インクカートリッジ７のインクジェット印刷装置１側端面に当接して容積が減少され、ベローズタンク８２内に貯留されていたインクが、三方コック８４を通じて嵌合針８３内に供給され、なおかつ少量だけ嵌合針８３の先から溢れさせることができる。嵌合針８３の先から溢れたインクが潤滑材として嵌合針８３とスパウト７３との抵抗を軽減でき、嵌合針８３を太く設計することができる。この結果、嵌合針８３を太くできることで流路抵抗が低くなり、インクの供給不足による画像不良を防止できる。また、嵌合針８３内の気泡が排出され、インクで十分満たされた状態で嵌合するため、本体経路に気泡が混入するのを防止でき、安定した印字品質を確保することができる。
【００５６】
また、インクカートリッジ７の抜去時にあっては、本体側インク流路８１への接続を遮断し、調整用経路８２ａのみをインク導出流路８３ａに接続して、嵌合針８３内のインクを吸引することができる。嵌合針８３内のインクを吸引することによって、インクカートリッジ７の引き抜き時に、嵌合針８３先からの垂れや飛び散りを防ぐことができ、作業者がインクで汚れるのを回避できるとともに、本体側インク流路８１が塞がっているため、本体側インク流路８１内のインクの乾燥、増粘を防止できる。
【符号の説明】
【００５７】
１…インクジェット印刷装置
２…シャトルベースユニット
３…フラットベッドユニット
３ａ…媒体載置面
４…シャトルユニット
５…記憶部
６…制御部
７…インクカートリッジ
８…カートリッジホルダー
１１…架台部
１２…副走査駆動モータ
１３Ａ，１３Ｂ…副走査駆動ガイド
１５…印刷媒体
２１…筐体
２２…主走査駆動部
２４…ヘッドユニット
２５…距離センサ
２６Ａ，２６Ｂ…脚部
２７…水平部
３１…駆動ベルト
３２Ａ，３２Ｂ…プーリ
３３…主走査駆動モータ
３４…主走査駆動ガイド
４１…インクジェットヘッド
４１ａ…ノズル面
４３…ノズル
７１…外装体
７２…パウチ
７３…スパウト
８１…本体側インク流路
８２…ベローズタンク
８２ａ…調整用経路
８２ｂ…端面
８３…嵌合針
８３ａ…インク導出流路
８４…三方コック
８４ａ〜ｃ…流路
８５…ギア
８６…スライダー
８６ａ…ラックギア
８６ｂ…当接部
８７…バネ
８４１…歯車
８４２…回転体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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