JP2002502335A - 構造が効率的な高性能インク容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 キャップ（１１０４、１１０６）を有する単純なハウジング（１１０２）のアセンブリを含む、インクジェット印刷装置用のインク容器が記載される。該容器は、前記ハウジングの一端に取着けられた、別個に製造される第１のキャップ（１１０４）を含み、該第１のキャップは、インク容器に機械的機能を提供する複数の機械的機構を有する。この機械的機構には、供給ステーションに対するインク容器の配置、係合機能を提供するキャップなしで供給ステーション内にインク容器を取着けることを防止する係合機能、インク容器の前表面及び液出口を物理的損傷から保護する突起を含めることができる。前記ハウジングの他端には、インク容器を供給ステーションにラッチするラッチ機構（１２３２）と、逆に挿入することを防止する大型ハンドル（１１０６ａ）とを有する第２のキャップ（１１０６）が取着けられている。前記ハウジングは、インク容器を取り囲む圧力容器を含み、前記第１のキャップは該圧力容器に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】 構造が効率的な高性能インク容器 本出願は、それぞれがこの参照によって本明細書に組み込まれる、「KEYING S YSTEM FOR INK SUPPLY CONTAINERS」という名称の代理人整理番号第１０９５０ ９１９号である１９９５年１２月４日出願の米国特許出願番号第０８／５６６， ５２１号、及び「INK SUPPLY FOR AN INKJET PRINTER」という名称の１９９５年 ４月２７日出願の米国特許出願番号第０８／４２９，９１５号の、一部継続出願 である。 関連出願へのクロス・リファレンス 本出願は、それぞれがこの参照によって本明細書に組み込まれる、以下の同時 係属特許出願に関連している。すなわち、本出願と同時出願の「ELECTRICAL INT ERCONNECT FOR AN INK CONTAINER」という名称の代理人整理番号第１０９７０４ ２３号、本出願と同時出願の「METHOD AND APPARATUS FOR SECURING AN INK CON TAINER」という名称の代理人整理番号第１０９７０４２４号、本出願と同時出願 の「REPLACEABLE INK CONTAINER ADAPTED TO FORM RELIABLE FLUID，AIR AND EL ECTRICAL CONNECTION TO A PRINTING SYSTEM」という名称の代理人整理番号第１ ０９７０４２６号、本出願と同時出願の「INK CONTAINER WITH AN INDUCTIVE IN K LEVEL SENSE」という名称の代理人整理番号第１０９７０４２７号、本出願と 同時出願の「INK LEVEL ESTIMATION USING DROP COUNT AND INK LEVEL SENSE」 という名称の代理人整理番号第１０９７０４２８号、本出願と同時出願の「INK CONTAINER PROVIDING PRESSURIZED INK WITH INK LEVEL SENSOR」という名称の 代理人整理番号第１０９７０４２９号、「AN INK CONTAINER HAVING A MULTIPLE FUNCTION CHASSIS」という名称の代理人整理番号第１０９７０４３０号である 。技術分野 本発明は、インクを高流量インク送出装置に供給する交換式インク供給容 器に関する。背景技術 高速プリンタ及びカラー複写機又はフォーマットの大きい装置等において用い られる高スループット印刷装置は、インク送出装置に過酷な要求をする。印刷ヘ ッドは、非常に高い頻度(frequency)で動作しなければならない。同時に、印刷 品質に対する期待は大きくなり続けている。印刷の高い品質を維持するためには 、印刷ヘッドは、印刷ヘッドの圧力レベルの変動を大きくせずにインクを迅速に 射出することができなければならない。 このようにするための方法の１つは、印刷ヘッドと一体の圧力調整器を設ける ことである。調整器は、第１の圧力でインクを受け取り、制御された第２の圧力 でインクを印刷ヘッドに送出する。この制御を行うためには、第１の圧力は常に 第２の圧力よりも大きくなければならない。圧力低下が動的であるために、非常 に高速の画素印刷では、第１の圧力が正のゲージ圧力でなければならない。 加圧できるインクカートリッジの一例が、米国特許第４，５６８，９５４号に おいて説明されている。他の参照として、米国特許第４，５５８，３２６号、４ ，６０４，６３３号、４，７１４，９３７号、４，９７７，４１３号、サイトウ (Saito)の４，４２２，０８４号及び４，３４２，０４１号が含まれる。 圧力を生じさせる簡単な方法の１つは、折畳み式バッグを加圧可能なシェルで 取り囲むことである。理論上は、このようなシェルの構造は簡単に構成可能であ る。しかし、インク容器の外部は、多くの機能を果たすべきである。製品への機 械的インタフェースを設けるために、係合(keying)、整列及びラッチ機能を提供 しなければならない。容易に壊れたり汚染されてしまう特定のインク容器の機構 を保護するべきである。使用者が使いやすい、把持できる表面を設けるべきであ る。これらの要求事項を圧力チャンバの要求事項に組み込むと、インク容器の外 部は設計及び製造が非常に困難になってしまう。鋳造及び組立が効率的でありな がら、上記した機能性を提供する方法が必要とされている。発明の開示 インクジェット印刷装置用のインク容器が説明されている。インク容器は、好 適な形態において、証印の付いたキャップと、インク容器の効率的な取り扱い、 整列、係合(keying)及びラッチが可能な保護表面とを有する簡単なハウジングの アセンブリを含む。例示的な用途におけるインク容器は、少なくとも１つの印刷 ヘッドを含む横切る(traversing)キャリッジと、その中にインク容器が取り外し 可能に取着されるインク供給ステーションとを含むインクジェット印刷装置用で ある。インク容器はインク容器ハウジングを含み、ハウジングは、インク槽と、 槽と液通する液出口とを含む。液出口は、インクを印刷ヘッドに供給するための ものである。容器はさらに、ハウジングの一端に取着けられた、別個に製造され る第１のキャップを含み、該第１のキャップは、インク容器に機械的機能を提供 する複数の機械的機構を有する、。 本発明の別の態様によれば、ハウジングのこの端は、インク容器を印刷装置に 挿入する方向に関して前端である。機械的機能には、供給ステーションに関する インク容器の配置、及び係合機能を提供するキャップなしで供給ステーション内 にインク容器を取着けることを防止する係合機能を含むことができる。機械的機 構には、インク容器の前表面及び液出口を物理的損傷から保護する突起(boss)を 含めてもよい。 本発明の更なる態様によれば、ハウジングのこの端は、インク容器を印刷装置 に挿入する方向に関して後端である。 機械的機構には、インク容器を供給ステーション内にラッチする少なくとも１ つのラッチ機構と、反対方向に挿入することを防止する大型ハンドルとを含んで もよい。 ハウジングは、インク槽を取り囲む圧力容器を含み、第１のキャップは圧力容 器に固定されている。 本発明のさらに別の態様によれば、インク容器を効率的に組み立てる方法が説 明される。この方法は、以下の一連の各段階を含む。 キールとインクタワーと周辺表面とを有するシャシ部材を設ける段階であって 、シャシ部材が、シャシ部材の第１の側のキールからシャシ部材の第２ の側のインクタワーまでインク路を提供する段階と、 開放端を有するインク槽のバッグを設ける段階と、 開放端をキール表面に固定して、キール表面とバッグとの間に漏れない接合を 行うことによって、バッグをシャシ部材に組み立てる段階と、 周辺表面の回りに圧縮可能なシール部材を配置する段階と、 圧力容器の前端において開口部を有する圧力容器を設ける段階と、 バッグとシャシ部材のアセンブリを開口部を通して圧力容器に挿入して、バッ グが完全に圧力容器内部に挿入され、インクタワーがそこから延びている状態で 開口部にシャシ部材が挿入されるようにする段階と、 インクタワーへの相互接続のアクセスを可能にすると共にインクタワーを取り 囲む保護壁構造を含む前端キャップを、圧力容器の前端に取着ける段階。図面の簡単な説明 本発明のこれらの及び他の特徴及び利点は、添付の図面において示すその例示 的な実施例の以下の詳細な説明からより明白になろう。図面において、 図１は、本発明によるプリンタ／プロッタの装置の概略ブロック図である。 図２は、オン・キャリッジの印刷カートリッジに接続された例示的なオフ・キ ャリッジのインク容器、及びオフ・キャリッジのインク容器を含むオフ・キャリ ッジの圧力容器を加圧する空気圧縮機を、簡単な方法で示す概略ブロック図であ る。 図３は、本発明を用いるプリンタ／プロッタの簡略斜視図である。 図４は、オフ・キャリッジのインク容器の圧力容器の斜視図である。 図５は、オフ・キャリッジのインク容器の側面図である。 図６は、オフ・アクシスのインク容器を含むシャシ構造の部分正面図である。 図７は、前キャップを示す、オフ・キャリッジのインク容器の端面図である。 図８は、オフ・キャリッジのインク容器の、図７の８−８線に沿った断面図で ある。 図９は、オフ・キャリッジのインク容器の、図７の９−９線に沿った断面 図である。 図１０は、シャシ構造の、図９の１０−１０線に沿った断面図である。 図１１は、図８の１１−１１線で示す領域における、オフ・キャリッジの容器 を含むインク槽のバッグに取着けられたインクレベル感知コイルの平面図である 。 図１２は、センサの導線(leads)が所定位置にある、シャシ部材の斜視図であ る。 図１３は、図１２のシャシ部材の逆さにした斜視図である。 図１４は、インク容器と共に組み立てたインクレベル感知回路を保持するフレ キシブル回路の平面図である。 図１５は、取着けた前端キャップを断面で示す、圧力容器の首部領域の側面図 である。 図１６は、前キャップを圧力容器上の所定位置にロックするロック機構を示す 、１６−１６線に沿った断面図である。 図１７は、インク槽の前キャップの、図１５の１７−１７線で切った底面図で ある。 図１８は、後キャップを有する圧力容器の後端を示す断面図である。 図１９は、後キャップの圧力容器への接着剤による取着けを示す、図１８にお いて領域１９で示す領域の拡大図である。 図２０は、図３のプリンタ／プロッタの装置を含むオフ・キャリッジのインク 槽用のオフ・キャリッジのドッキングステーションの斜視図である。 図２１は、ロック機構を示す、前縁キャップの一部の斜視図である。 図２２は、異なるインクカラーについての前端キャップの係合機構(keying fe atures)を示す。 図２３は、異なる製品タイプについての前端キャップの係合機構を示す。 図２４は、インク容器を組み立てる組立工程を示す、組立フローチャートであ る。 図２５は、組立を示すインク容器の部分側面断面組立分解図(partial side cr oss-sectional exploded view)である。 図２６は、前端及び後端キャップを有する組み立てた圧力容器／槽を示す、 等角組立分解図である。発明を実施するための最良の形態 装置の概観 第１図は、本発明を実施するプリンタ／プロッタ装置５０全体のブロック図で ある。走査キャリッジ５２が、インク供給ステーション１００に液通する複数の 高性能印刷カートリッジ６０〜６６を保持している。供給ステーションは、印刷 カートリッジに加圧インクを供給する。それぞれのカートリッジは、開閉して印 刷ヘッドの性能に最適のわずかな負のゲージ圧力をカートリッジ内に維持する調 節弁を有している。収容されているインクは、動的圧力降下の影響がないように 加圧されている。 インク供給ステーション１００は、インク容器１１０−１１６を摺動可能に搭 載するための容器すなわちベイ(bay)を含んでいる。それぞれのインク容器は、 空気圧力チャンバ１１０Ｂで取り囲まれた槽１１０Ａ等の、折畳み式インク槽を 有している。空気圧力チャンバには空気圧力源すなわちポンプ７０が連通してい て、折畳み式槽を加圧する。加圧インクは、次に、インク流路を通って印刷カー トリッジ、例えばカートリッジ６６に送出される。この装置においては、１つの 空気ポンプがすべてのインク容器に加圧空気を供給する。例示的な実施例におい て、ポンプは、約２５ｃｃ／分のインク流量を達成するために、２ｐｓｉ（１． ４×１０⁴Ｎ／ｍ²）の正の圧力を供給する。もちろん、これよりも必要なインク 流量が低い装置であれば、これよりも低い圧力で十分であり、低スループット速 度であれば、場合によっては、正の空気圧力が全く必要ではないこともある。 第２図は、圧力源７０、カートリッジ６６及び槽１１０Ａと圧力チャンバ１１ ０Ｂとを示す簡略図である。休止期間中、槽のバッグと圧力容器との間の領域は 圧力が除去されている。インク容器１１０Ａの出荷中は、供給インク(supply)は 加圧されない。 走査キャリッジ５２及び印刷カートリッジ６０〜６６は、プリンタ制御装置８ ０によって制御され、プリンタ制御装置８０は、プリンタのファームウェア及び マイクロプロセッサを含む。このようにして制御装置８０は、走査 キャリッジ駆動装置及び印刷カートリッジ上の印刷ヘッドを制御して印刷ヘッド に選択的に通電し、インク滴が制御された方法で印刷媒体４０上に射出されるよ うにする。 装置５０は通常、コンピュータのワークステーション又はパーソナルコンピュ ータ８２から、印刷ジョブ及び命令を受け取る。コンピュータのワークステーシ ョン又はパーソナルコンピュータ８２は、ＣＰＵ８２Ａ及び印刷装置５０に接続 されるプリンタドライバ８２Ｂを含む。ワークステーションは更にモニタ８４を 含む。 第３図は、フォーマットが大規模のプリンタ／プロッタ装置５０の例示的形式 を斜視図で示す。この図において、４つのオフ・キャリッジのインク容器１１０ 、１１２、１１４、１１６が、インク供給ステーションにおける所定位置に示さ れている。装置は、ハウジング５４、ユーザ制御スイッチを設けた前部制御盤５ ６及び印刷動作後にそこを通って印刷媒体が装置から出力される印刷媒体出力ス ロット５８を含む。この例示的装置は、印刷媒体ロールから送られる。又は、シ ート送り装置(sheet fed system)を用いてもよい。 発明の概観 本発明の各態様を、第４図、第５図Ａ及び第５図Ｂの簡略図において一般的な 意味で示す。本発明の第１の態様は、インク供給ステーション１００において用 いられるインク容器に関する。このインク容器は、供給インクを収容している折 畳み式槽１１４を取り囲む圧力容器１１０２及び折畳み式槽内のインクの容積を 示す信号を供給することができるセンサ回路１１７０を有する。センサ回路に接 続するための導線１１４２，１１４４には、容器の外側の接点（第４図において 一般的に１１３８で示す）において電気的にアクセスすることができる。これを 達成するために、導線は外側の接点から、圧力容器の内側のセンサ回路までルー ティングされている。導線は、外部大気を圧力容器と折畳み式槽との間の加圧領 域から分離するシール領域２０を貫通している。装置の利点には、バッグ位置を 直接感知するということが含まれている。これは、インクの特性によって決まる ものであるインクの抵抗率 を測定する等の他の方法よりも、正確である。更に、センサは、インクと接触し ていないので、インクによって腐食することがない。好適な実施例において、シ ール領域は、圧縮された状態の、ガスケットの役割を果たす弾性部材によって提 供される。この好適な実施例は、製造上及び信頼性における利点を有する。 第４図に示すように、本発明の第２の態様は、インク容器に機能上及び製造上 の利点を提供するシャシ１１２０を含む。インク容器１１０は、インク容器１１ ０を供給ステーション１００内に取着ける方向に関して、前端及び後端を有する 。シャシは、加圧空気を印刷装置から受け取るタワー型の空気入口１１０８及び 加圧インクを装置に送出するタワー型のインク出口１１１０を含む。容器１１０ の前縁でアクセスすることができる空気入口及びインク出口は、インク容器１１ ０の外部表面から略等しい距離だけ延びている。インク出口は、折畳み式槽１１ ４と液通している。好適な実施例において、シャシは、折畳み式槽の開口部１１ ４Ａ内に収容される取着け表面１１２２を含む。この取着け表面があると、その 法線がバッグの長軸と略平行な表面を設けることによって、折畳み式槽１１４に 容積測定的に効率的なプリーツ型バッグ構造を用いることができる。シャシは、 別個のハウジング１１０２と組み合わされ、折畳み式槽１１４を取り囲む圧力容 器を提供している。例示的形式において、ハウジング１１０２は、ボトル型構造 で、シャシの周辺表面を収容する開口部を有する。シャシは、印刷装置に関連す る、容器の電気接点用の表面を提供する。シャシは、センサと容器の電気接点１ １３８のうちのいくつかとの間に、通路１１５６，１１５８等の電気通路をルー ティングするための表面を提供する。 好適な実施例において、シャシは、単一の一体型部品で、この機能性のすべて を提供する。一体型部品を用いることによって、シャシ内に含まれる各部品の製 造性及び相対的位置決め精度が改善される。 第５図Ａ及び第５図Ｂに示すように、本発明の第３の態様は、機械的機能を提 供する少なくとも１つの別個に取着けたキャップに関する。好適な実施例におい て、２つのキャップ１１０４，１１０６が、圧力容器１１０２に、別個に取着さ れる。この好適な実施例では、機械的機能は、後端キャップに ついては、（ｉ）インク容器１１０を供給ステーション１００内に固定するラッ チ機構１２３２及び（ｉｉ）端１１０６Ａが大きすぎるために、インク容器を供 給ステーションに挿入する方向を反対にしてしまうことが防止されることを含む 。前端キャップについては、機械的機能は、（ｉ）容器の相互接続を保護する突 起１２５８、（ｉｉ）インク容器１１０が適切なインク供給ステーションの位置 に取着けられているということを保証する係合機構、及び（ｉｉｉ）インク容器 を供給ステーション内に適切に配置したということを保証する整列機構を含む。 これらの機能すべてを少なくとも１つの端キャップ上に設けることによって、圧 力容器の構造を簡単にし、前記機械的機能的要求事項が全くない状態で設計する ことができる。 インク容器の好適な実施例 ここで、第６図−第２８図を参照して、インク容器１１０−１１６の例示的な 実施例を説明する。後述するキャップ上の係合機構を除けば容器はすべて同一で あるので、１つの容器のみを説明すればよい。一般的に、容器は、圧力チャンバ を規定する圧力容器、薄い(flaccid)バッグを含む折畳み式インク槽、インクレ ベル感知（ＩＬＳ）回路、そこにバッグがシールされる多機能シャシ要素、出口 ポートから槽へのインク通路と空気入口ポートと槽の外側の圧力チャンバのある 領域に通じる通路とを提供するシャシ、及び前端キャップと後端キャップとを組 み立てたものである。 圧力容器 例示的な実施例において、圧力容器１１０２は、そこを通って開口 部が容器内部へと延びる首部領域を有するボトル型構造である。低コストでこの 容器を製造する適当な方法の１つは、ブロー成形と射出成形との工程を組み合わ せたものであり、これであれば、容器の首部領域における内部周辺表面について 比較的高い耐性(tolerance)が、そして容器の残りの部分については比較的低い 耐性が得られる。容量の大きい用途でこの容器に適当な例示的材料は、射出−ブ ロー成形グレードのポリエチレンであり、容器材料の典型的な厚さは２ｍｍであ る。 圧力容器１１０２を第８図の一部省略(broken)した側面図に示し、シャシ部材 によって規定された空気タワー１１０８及びインクタワー１１１０は、 後述するように、クリンプリング(crimp ring)１２８０によって所定位置に固定 されている。ここで、容器の首部領域１１０２Ａが見えており、圧力容器の内部 周辺首部表面を規定している。 首部領域の外部には、内部インク容器を圧力容器内に固定し前端キャップを固 定する物理的機構が含まれている。これらの機構には、首部領域の外部表面に形 成された複数のフランジ（１２５２Ａ−１２５２Ｃ）が含まれている。 容器の内部圧力チャンバの容積は、インク容器の所望インク容積によって決ま る。断面構造は同様であるがインク容器の長さ方向の軸に沿った方向での圧力容 器の長さが異なり、インク槽のバッグの大きさもこれに対応して異なるような圧 力容器を用いることによって、インク容積が異なる製品を提供することができる 。例示的用途において、圧力容器の断面は５０ｍｍ×１００ｍｍであり、圧力容 器の長さは、インク容器の供給容積の関数である。異なる製品についての例示的 インク容積は、３５０ｃｃ及び７５０ｃｃである。インク容器内には、第１図に 示すカラー印刷装置において用いるように、カラー及びインクタイプが異なるイ ンクを貯蔵することができる。異なるインクのカラー又はタイプに対応するため に、容器構造を変える必要はない。製造中、在庫及び鋳型の費用は、様々なイン クのタイプ及びカラーについて同じ圧力容器を用いることによって工面される(m anaged)。 図示の圧力容器１１０２は断面が長方形であるが、円筒形等の他の容器構造も また用いてもよいことが理解されなければならない。 インク槽 本実施例におけるインク容器のインク槽は、薄いバッグによって提 供される。このバッグは、インクを充填した状態では、圧力容器内の利用できる 容積を略占めている。第１０図は、圧力容器１１０２によって取り囲まれた折畳 み式液体インク槽１１４を示す。一実施において、シートの対向する横方向の縁 が重なり合うように細長いシートのバッグ材料を折り曲げて、又は接合して、細 長い円筒を形成する。これらの横方向の縁は、共にシールされる。結果として得 られる構造にプリーツを形成し、横方向の縁のシールを横切るシーム(seam)に沿 ってプリーツを形成した円筒をヒートシールすることによって、槽バッグの底が 形成される。槽バッグの頂も、同様の方 法で形成されるが、バッグをシャシ部材にシールするための開口部が残されてい る。例示的な実施例において、バッグ材料は、ポリエチレン、金属化ポリエステ ル及びナイロンでできた多層シートである。硬いバッグ補強材要素１１３４，１ １３６が、槽の柔軟性を有するバッグの外側、すなわち槽の対向する壁側部１１ １４，１１１６上にそれぞれ取着けられている。補強材によって、バッグの側面 がつぶれたときの幾何学的形状の再現性が改善され、インクレベルセンサによっ て供給されるインクレベル感知信号の再現性が改善されるようになっている。 インクレベル感知回路 インクレベル感知回路は、槽バッグの対向する側壁部 上に配置されたフレキシブル回路基板部上に形成された、誘導性コイル(inducti ve coils)１１３０及び１１３２を含む。一方のコイルにＡＣ信号が通電され、 他方のコイル内に電圧が誘導される。この電圧の大きさは、壁を隔てる距離が変 化するに従って変化する。インクが使用されるに従って、対向する側壁部１１１ ４、１１１６が一緒につぶれ、コイル対の電気的又は電磁的結合、例えば相互イ ンダクタンスを変化させる。印刷装置は、この結合における変化を感知し、それ によってインクレベルを推定する。 コイル１１３０，１１３２は、シールされた容器の外側でアクセスすることが できる接触パッド１１３８，１１４０に接続されている（第６図及び第９図）。 フレキシブル回路導線１１４２，１１４４はそれぞれ、これらのインクレベル感 知パッドをコイル１１３０，１１３２に接続される。これらの導線は、外部大気 を圧力チャンバから分離するシール領域を貫通している。より詳細には、それぞ れのパッド対１１３８Ａ，１１３８Ｂ及び１１４０Ａ，１１４０Ｂによって、２ つの対向するコイルのそれぞれについて独立した接続対が提供される。これによ って、励起信号が一方のコイルに印加され、印刷装置が、電気的結合の結果生じ る、対応する電圧を感知することができる。ＩＬＳ回路によって感知される電圧 は、例えば装置メモリにおけるルックアップテーブル内に記憶された値によって 、対応するインクレベルに容易に関係づけることができる。 第１３図及び第１６図Ａは、ＩＬＳ導線及びＩＬＳコイルを担持する一体成型 のフレキシブル回路１１７０を示す。ＩＬＳパッド１１３８Ａ／Ｂ、１ １４０Ａ／Ｂ（シャシに組み立てた時の記憶素子接点１１７２Ａ，１１７２Ｂの どちらかの側）のそれぞれの対が、一方のコイルの接点を提供する。回路を完成 するために、ジャンパが、それぞれのコイルの中心をその導線のうちの１つに接 続している。これを第１３図に示し、第１３図において、コイル１１３０は、導 線１１７６からコイル中央端子１１７８までを接続するジャンパ１１７４を有す る。もちろん、コイルのショートを防止するために、ジャンパ１１７４を下にあ る導体から絶縁する絶縁体１１８０の層が必要である。導線１１７６及び１１８ ２とコイル１１３０とは、フレキシブル誘電体基板１１８２上に形成されている 。第１６図Ａに示すように、バッグの両側にコイル及び導線を支持するために、 一体成型の基板を用いてもよい。導線及び基板は、直角近くに(adjacent the ri ght angles)曲げて、コイルをバッグ側面の取着け位置にもっていくことができ る。ＩＬＳについては、上で参照した出願である、代理人整理番号第１０９７０ ４２７号の「INK CONTAINER WITH AN INDUCTIVE INK LEVEL SENSE」及び代理人 整理番号１０９７０４２８号の「INK LEVEL ESTIMATION USING DROP COUNT AND INK LEVEL SENSE」において、より完全に記載されている。 シャシ部材 本発明の一態様は、高度の機能性を有すると共に効率的な組立工 程を有するインク容器を可能にする多機能シャシ部材１１２０である。この部品 は、空気入口、液出口、折畳み式インク槽、インクレベル感知（ＩＬＳ）回路、 ＩＬＳトレースルーティングを支持し、圧力容器を外部大気からシールする表面 を提供する。 例示的な実施例において、シャシ部材１１２０は、射出成型によってポリエチ レンでできた一体成型要素である。材料は、コストが比較的低く、液体インクに 対して化学的に不活性であり、シャシにヒートシールされているバッグ材料の層 と同様であるものが選択される。シャシ材料の別の望ましい特性は、材料が比較 的低温の熱によってかしめることができることである。シャシは射出成型され、 低コストで非常に複雑なものにすることができる。 第１０図に示すように、圧力容器１１０２は、折畳み式インク槽１１１２を取 り囲んでいる。槽のプラスチックフィルムは、縁に沿って折り曲げられヒートシ ールされており、上面１１２２及び１１２４をシャシ１１２０上に かしめる又は取着けるためにシールされていて、柔軟性を有する壁１１１４及び １１１６を形成している。 第１１図に示すように、シャシ１１２０は更に、空気入口及び液出口の隔壁タ ワー１１０８，１１１０をそれぞれ提供している。空気入口タワー１１０８は、 槽１１１２の外側の圧力チャンバのある領域と流通するシャシを貫く通路１２０ ０を規定している（第１１図及び第１４図）。液出口タワー１１１０は、内部の 折畳み式槽１１１２と液通するシャシ部材を貫く通路１２０２を規定している。 これらのタワーは、本例示的な実施例においては、容器の長さ方向の軸と略平行 な方向に延びている。 圧力容器の開口部内にシャシ１１２０を取着けると、タワー１１０８及び１１ １０は、圧力容器の開口部側の端の上に突出する。タワーは、シャシの表面１２ ０４の上及び圧力容器の首部の上に延びているので、インク容器を印刷装置のイ ンク供給ステーションにおけるそのベイ内に取着けた場合、インク通路接続及び 空気供給接続と接続するためにアクセスすることができる。インク通路及び空気 供給の接続については、上で参照した出願である、「REPLACEABLE INK CONTAINE R ADAPTED TO FORM RELIABLE FLUID，AIR AND ELECTRICAL CONNECTION TO A PRI NTING SYSTEM」という名称の代理人整理番号第１０９７０４２６号において、よ り完全に記載されている。 シャシ１１２０はまた、記憶素子チップパッケージ１２０６（第９図）及び、 以下に更に詳細に説明する誘導性コイルに接続してインクレベルを感知する２対 の導線を支持する平坦な表面１２０４も提供している。メモリチップは、４つの 電気接点のある自身の小型回路パネルを有し、インク容器が供給ステーションに 取着されると、装置の制御装置に接続される。メモリチップ用の回路は、圧力感 知(pressure sensitive)接着剤によって表面１２０４に取着けられている。制御 装置は、例えば、現在のインク残留容量を識別するために、データをメモリに書 き込むことができる。従って、インクが空になる前に容器が供給ステーションか ら取り外され、次に使用するために取着けられても、印刷装置の制御装置は、容 器から既に使用されたインク量を確かめることができる。シャシ１１２０は、記 憶素子を支持することに加えて、かみ合う電気コネクタ（インク供給ステーショ ンのベイに配置されている） 上の表面とかみ合って電気接続の両側の間での整列を行う直立部材１２０８（第 １４図）を提供している。このコネクタは、全部で８つのパッド、すなわち記憶 素子用に４つのパッド及び誘導性コイル用の２対のパッドと同時にフェースタイ プの接続を行う。 シャシ部材１１２０は、折畳み式槽に接続するためにシールするすなわち取着 け表面１１２２，１１２４を提供するキール部１２９２を含む（第１１図）。バ ッグの膜は、様々な方法で、例えば、熱によるかしめ、接着剤、又は超音波溶接 によって、シールする表面(sealing surface)にシールすることができる。例示 的な実施例において、バッグの膜は、熱によるかしめによって取着される。キー ルの下面１２９４は、曲率が複合したものになっており、万一インク容器が落と されても、応力が集中しないようになっている。また、インク流路への入り口付 近の突出するタブ機構１２９６は、すべてのインクが槽からなくなる前にバッグ がつぶれることによって入口が密封されることを防止するために役立つ。キール が細長いために、シールする表面は、インク容器の長さ方向の軸に関して、わず かに角度がずれた状態で、略平行に延びている。 シャシのシールする表面は、そこから延びてシールの品質を改善する突出リブ を有する。これらのリブ、例えばリブ１２８２，１２８４，１２８６（第１５図 ）は、槽の長さ方向の軸を略横切って延びている。リブは、バッグの膜を取着け るための熱によるかしめの工程中に熱によるかしめ力を集中させて、熱によるか しめでの取着けを改善する。また、リブ同士の間の空間によって、熱によるかし め中に溶融したシャシ材料が流れる空間も提供される。多数のリブが設けられて 、非常に多く(redundant)の取着け機構及び強度が提供される。 第１４図は、隔壁１２１４及び１２１６を取着ける前のシャシを示す。第１１ 図に示すように、隔壁１２１４及び１２１６は、クリンプキャップ１２１８、１ ２２０によってタワー１１０８及び１１１０それぞれの端において固定されてい る。インク出口については、ばね１２２２がシーリングボール(sealing ball)12 ２４を隔壁１２１６に押しつけている。これは、インクのシールが決定的に重要 だからである。隔壁１２１６が圧縮永久ひずみ(com pression set)を受けても、液出口が漏れないことが重要である。これとは対称 的に、空気入口は、問題なくひずみを受けることができ、従って本例示的な実施 例において、更なるシール構造は用いられない。 接触パッド１１３８Ａ，１１３８Ｂ及び１１４０Ｂと１１４０ＢとからＩＬＳ コイル１１３０，１１３２に向かうＩＬＳ導線すなわちトレース１１４８，１１ ５０のルーティングを、第９図、第１０図、第１４図及び第１５図に示す。シャ シ１１２０は、フレキシブル回路部１１４８及び１１５０を支持している。オー リング(o-ring)シール１１５２によって、シャシの周辺とボトル型の圧力容器１ １０４の首部１１５４との間にシールが行われている。第１０図、第１４図及び 第１５図に示すように、それぞれのルーティング表面１１５６，１１５８がシャ シ１１２０内に設けられて、オーリング１１５２とシャシとの間にＩＬＳフレキ シブル回路トレース１１４８，１１５０がルーティングされている。第１０図は 、ルーティング表面１１５６，１１５８の平坦な部分と合うように圧力容器の首 部１１５４の内部表面上に形成された、平坦な領域１１６０，１１６２を示す。 これとは代替のルーティング手法もある。例えば、接着剤を用いて、導線が貫 通するシール領域を完成してもよい。しかし、この場合には、接着剤を硬化する 段階が必要であるために、この代替方法の製造性は低くなる。更に、接着剤は、 圧縮オーリングよりも強度が劣る傾向がある。 シャシ１１２０は、シャシと圧力容器との間のシールを行っているオーリング １２２８を支持する周辺チャネル１２２６（第１１図、第１４図、第１５図）を 規定している。上記のように、シャシ１１２０はまた、フレキシブル回路１１７ ０がシャシの平坦な外部表面１２０４から、オーリングと柔軟性を有するルーテ ィング表面との間、そして圧力容器内へと通るフレキシブル回路ルーティング表 面１１５６、１１５８を提供する。圧力容器は、その形状がシャシ上の外部表面 と整合する内部表面を有する。シャシは部分的に平らになっており、フレキシブ ル回路トレースがルーティングされるようになっている。容器は、シャシの平坦 な部分に整合する平坦な部分すなわち領域１１６０，１１６２を有する。 例示的な実施例において、オーリングの材料は、７０ショアーＡ硬さ（７０ shore-A hardness)を有する、ＥＰＤＭ、シリコンラバー、ネオプレン(neoprene ）等の比較的硬い材料である。シールを、ＩＬＳ導線通路の領域、すなわち、オ ーリングがフレキシブル回路の上を通るところにおいて強化することは、このよ うな硬い材料を用いて行われるが、これは、ＩＬＳ導線を取着けるために用いる 圧力感知接着剤と組合わされて働くからである。硬いオーリングの材料は、ＩＬ Ｓ導線の縁の回りの接着剤を押し出して、これらの縁に隣接する小さな不連続な 窪みを満たすと考えられている。フレキシブル回路１１７０の下側は、フレキシ ブル回路の特定の領域の下にある圧力感知接着剤のコーティングを有する。接着 剤は、コイル及びシャシ部材と接触する領域の下にある。したがって、この接着 剤を用いて、コイルを槽の壁上の補強材に取着け、ＩＬＳフレキシブル回路をシ ャシ部材１１２０に取着ける。第１６図Ｂは、ＩＬＳフレキシブル回路を槽及び シャシに取着けた状態の、シャシ１１２０に取着けた折畳み式槽１１４の斜視図 である。 一旦槽のバッグがシャシに取着けられ、コイル１１３０，１１３２が、折畳み 式壁１１１４，１１１６に取着されると、槽アセンブリが容器開口部を通って圧 力チャンバに挿入される。オーリングによって、圧力容器の内部表面１１６２に 対するシールはめ込みが行われる。アルミニウムのクリンプリング１２８０（第 １０図）が取着けられて、シャシ１１２０及び槽の構造を所定位置に固定する。 シャシ１１２０は、一体的に鋳造された熱可塑性部品であって、オーリングの 支持及びシール表面１２２６と、ＩＬＳトレース用のルーティング表面１１５６ ，１１５８と、２つの隔壁タワー１１０８，１１１０及びそれぞれの連絡管路１ ２００，１２０２と、電気的相互接続支持用の表面１２０４と、直立部材１２０ ８と、折畳み式バッグ用の支持及びシール表面１２１０，１２１２とを設けてい る。１つの鋳造部品上に多くの機能性を提供することによって、容器１１０−１ １６全体のコストが最小限になり、更なるシール機構が回避される。一体的に鋳 造したシャシの他の利点は、寸法的精度(dimensional accuracy)である。インク 容器１１０を印刷装置内に取着ける場合には、電気的(electrical)、空気的(air )及び液体的(fluidic)コネクタが、インク容器ステーション１００における印刷 装置に関連する対応するコネクタ とかみ合わなければならない。一体的に鋳造したシャシによって、これらのコネ クタの互いに関する位置的ばらつきが最小限になり、従って、確実な接続を行う 信頼性が向上する。 前端キャップ 端キャップ１１０４は、いくつかの機能を提供する。これらに は、誤ったタイプ、例えば誤ったインクタイプ、インクカラー又はインク槽の大 きさが、ある特定の供給ステーションのベイに挿入されることを防止するための 係合機能が含まれる。キャップはまた、インク容器が供給ステーションのベイの 構造的構成要素と適切に整列することを保証する整列機能も果たす。キャップは また、シャシのインク及び空気のタワーを物理的損傷から保護する保護構造も含 む。 例示的な実施例において、前端キャップ１１０４は、ポリプロピレンでできた 、射出成形された部品である。 更なる詳細を第１９図及び第２３図に示すが、第５図Ａにおいて、前端キャッ プ１１０４は、キャップ上のロック機構と圧力容器の首部領域とのかみ合いによ って、圧力容器の首部上に固定されている。従って、キャップ１１０４は、圧力 容器の首部の対応するフランジ１２５２Ｂとかみ合ってキャップ１１０４を圧力 容器上の整列位置に固定する２対の内向きに突出するかみ合い表面１２４６Ａ， １２４６Ｂを有する円筒形のかみ合い構造１２４４（第１９図、第２３図）を含 む。表面１２４６Ａ，１２４６Ｂは、かみ合い構造１２４４の周辺の回りに間隔 を置いて配置されている。それぞれのかみ合い表面１２４６Ａ，１２４６Ｂは、 キャップが圧力容器の首部上に押しつけられるとフランジ１２５２Ｂ上に載る傾 斜表面１２４８Ａ，１２４８Ｂを含む。 更なる詳細を例えば第１７図に示すが、第２８図に示すように、キャップ１１ ０４のトラバース端（容器の長さ方向の軸に関して）は更に、その中に開口部１ ２５４が形成される平坦な表面１２５６を含む。キー型の突起すなわち壁構造１ ２５８が、開口部１２５４を取り囲んでいる。壁構造１２５８は、キャップの取 着け後、タワー１１０８，１１１０及び電気的相互接続接点の回りに保護壁を提 供し、それによってこれらの構成要素を物理的損傷から保護する。更に、平坦な 表面１２５６の下側は、キャップ１１０４が押し つけられるとそれに当たって圧力容器の縁が整列するストップ表面を提供する。 一旦表面１２４６が容器の縁１２５０とかみ合うと、キャップは圧力容器上の所 定位置にしっかりとロックされ、ロック機構を壊さない限り取り外すことができ ない。 第６図及び第２８図に示すように、前キャップ１１０４の対向する側面におい て、キー及び整列機構１２４０，１２４２がそれぞれ設けられている。これらの 機構によって、主なインク不適合が防止される。これらの機構は非対称であるの で、取着け方向に関してインク供給ステーションに反対に挿入（１８０度）して 取着けることが防止される。好適な実施例において、機構のセット(feature set )１２４０は、容器の槽内に配置されるインクのカラーを規定する可変機構であ る。これは、機構１２４０の幾何学的形状によって達成される。第２４図は、６ つの考えられるキャップ／機構の構造を示す。キャップ１１０４−１は、カラー 識別機構１２４０Ａを採用しており、この機構は、この場合イエローのカラーを 指定している。同様に、キャップ１１０４−２は、機構１２４０Ｂ（マゼンタ） を採用しており、キャップ１１０４−３は機構１２４０Ｃ（シアン）を採用して おり、キャップ１１０４−４は機構１２４０Ｄ（ブラック）を採用しており、キ ャップ１１０４−５は機構１１０４−５（第１の他のカラー）を採用しており、 キャップ１１０４−６は機構１２４０Ｆを採用している。それぞれのインク供給 ステーションのベイは、内部に、ベイにドック入りする適切なカラーの機構のセ ットを有するインク容器のみを許容する、対応する機構を設けている。対応する キャップ上の機構と供給ステーションのベイとの相互作用によって更に、キャッ プ及び容器をベイと適切に整列する、整列機能も提供される。これによって、イ ンク、加圧空気装置、及びインク供給ステーションのベイとインク容器との間で 行われる電気接続の信頼性が増大する。 第２の係合機構１２４２もまた用いられて、キー及び識別機能を提供する。機 構１２４２は、キャップの側面から突出する１組の薄いフィンを含む。フィンの 数及びフィン同士の間隔は、製品タイプを識別するコードを表しており、この製 品タイプは、インクのタイプ及び槽の容積等を含んでもよい。ここでもまた、そ れぞれのインク供給ステーションのベイは、内部に、ベイに 完全に挿入されてインク装置とかみ合う接続を行う適切な製品タイプの機構のセ ットを有するインク容器のみを許容する、対応する機構を設けている。これによ って、例えば不適切なインクのタイプで装置が汚染されることが防止される。ま た、機構１２４２は、機構１２４０に関して上記したものと同様の方法で、整列 機能を提供する。 第２５図は、キャップ１１０４−７から１１０４−１２という異なる構造につ いての機構のセット１２４２Ａ−１２４２Ｆを示す機構のセット１２４２のいく つかの異なる考えられる構造を表す。 機構１２４０と同様に、インク供給ステーションのベイには、機構１２４２に 対応する係合機構が設けられており、対応する係合機構を有していないインク容 器の挿入を防止し、与えられた供給ステーションのベイにおいて誤った製品タイ プのインク容器のドック入りを防止する。 １組のキャップが、ある特定の製品タイプを表す同一の機構１２４２を有し、 同一の製品タイプの容器用の異なるインクのカラーを表す異なる機構１２４０を 有してもよいことが理解されよう。 後端キャップ 第８図及び第９図に示すように、後端キャップ１１０６によっ て、複数の機械的機能が提供される。後端キャップ１１０６には、大きい頭を設 けて、インク供給ステーション１００に反対方向に挿入することを防止する。更 に、後端キャップは、容器がドック入りするとインク供給ステーションにおける 対応する機構とかみ合って容器をラッチ位置に固定するラッチ表面１２３０及び １２３２（第６図）を設けている。これについては、上で参照した同時係属出願 である、「METHOD AND APPARATUS FOR SECURING AN INK CONTAINER」という名称 の代理人整理番号第１０９７０４２４号において、より完全に記載されている。 これらの供給ステーションの機構は、第２２図において機構１２７０として全体 的に示されている。 後端キャップは、この例示的な実施例においては接着剤によって圧力容器に取 着けられている。これは、第２０図及び第２１図において示されている。圧力容 器の後端は幅寸法が小さくなっていて、キャップ１１０６は、容器の小さい方の 端にはまる(fit over)ように適当な大きさになっている（第２１図）。キャップ １１０６は、本例示的な実施例においては接着剤の層１２９ ０によって、所定位置に固定されている。 後端キャップは、インク供給ステーションのベイに挿入される時にユーザが見 ることができる容器の表面すべてを含んでいる。本例示的な実施例については、 容器がベイに挿入される時には、表面１１０６Ｂ（第２２図）のみを見ることが できる。本機構の利点は、インク容器等の消費者製品についての厳しい体裁に対 する要求事項が、限定された表面領域の単一の部品（すなわちキャップ１１０６ ）に限定されることである。別の利点は、後端キャップ１１０６が組立工程の最 後に付け加えられ、組立のこれに先立つ各段階中に損なわれたりかき傷が付くこ とがないことである。 後端キャップの別の機構は、端表面１１０６Ｂ上での、可視カラー証印(indic ia)見本すなわち要素１２８８である。この見本は、容器内に配置されたインク のカラーの可視表示であり、第２２図に示すように、供給ステーションのベイ用 のハウジング上に配置された、対応する見本１００２に適合している。見本１２ ８８及び１００２は、例示的な一実施例において、接着剤で取着けたラベルであ ってもよい。又は、要素１２８８及び１００２は、カラーを記述するテキストで あってもよい。 インク容器の組立 シャシ部材が多数の機能を提供する結果として、インク容 器は、非常に効率的な方法で組み立てることができる。組立が効率的であれば、 コストを最小限にすることができ、完成品の信頼性が改善される。 第２６図は、本発明によるインク容器の組立における実例となる各段階を示す フローチャートである。まず、シャシ要素１１２０と開放端を有する槽バッグと が設けられる（ステップ１５０２）。次に、熱によるかしめの工程によって、バ ッグの開放端がシャシ部材のキールにシールされ（ステップ１５０４）、バッグ ／シャシアセンブリの漏れ試験が行われる（ステップ１５０８）。次に、回路基 板の対応する表面領域に塗布された圧力感知接着剤を用いて、ＩＬＳフレキシブ ル回路が平坦なシャシ表面１２０４に取着される（ステップ１５１０）。ＩＬＳ 回路を表面１０２４に取着けた後、ＩＬＳフレキシブル回路を折り曲げて、シャ シ部材１１２０によって設けられた電気通路１１５６に従わせ、ここでもまた圧 力感知接着剤で、コイル及び補強材をバッグの側壁に取着ける（ステップ１５１ ２）。 ＩＬＳ回路を取着けた後、シャシ部材の前部を越えて(over)オーリング１１５ ２を引っ張り、シャシ部材によって提供されたそのチャネル内に配置する（ステ ップ１５１４）。 次に、シャシ／バッグ／ＩＬＳサブアセンブリの槽バッグが、Ｃ字型に折り曲 げられて、サブアセンブリを圧力容器に挿入しやすいようにする（ステップ１５ １６）。前端開口部を有する圧力容器が設けられ（ステップ１５１８）、シャシ ／バッグ／ＩＬＳサブアセンブリが、この開口部を通って、完全に圧力容器に挿 入される（ステップ１５２０）。第２７図は、圧力容器１１０２の開口部へのシ ャシ／バッグ／ＩＬＳサブアセンブリの挿入を示す。サブアセンブリを圧力容器 に挿入後、アルミニウムのクリンプリング１２８０を取着けて、シャシを挿入位 置に固定する（ステップ１５２２）。リングは容器の頂のフランジ１２５２Ａの 上部でクリンプされる。メモリチップパッケージがシャシに取着される（ステッ プ１５２４）。 この時点で、インク槽は圧力容器内で完全に組み立てられ、前端及び後端キャ ップ１１０４，１１０６を取着けるタスクが残るのみである。第２８図は、キャ ップ１１０４，１１０６と共に、組み立てた圧力容器及びインク容器を組立分解 図で示す。前端及び後端キャップは、上記の方法で圧力容器に取着される（ステ ップ１５２６）。槽はインクタワー通路を通じてインクを充填され（ステップ１ ５２８）、組立工程が完了する。 多くの利点を提供するインク容器及び組立方法を説明してきた。インク容器は 、例えばフォーマットの大きい印刷及びプロッティングの用途、高速カラー複写 機、ラインプリンタ等のための高インク流量を支援する。気密の圧力容器内に薄 いバッグのインク槽が収容されているので、深刻なインク漏れというリスクはか なり低減する。多機能のシャシ部材のために、気密封止する回数が低減される。 容器内のインクレベルは、誘導性コイル及びインクレベル感知回路を用いて感知 することができる。容器のトップダウン組立が達成される。インク容器の信頼性 は非常に高い。薄いバッグと圧力容器との間の領域に湿気が与えられるので、外 部環境からインク槽内への拡散による水蒸気損失が低減される。容器がいかなる 向きであっても、インクを槽から引き出すことができる。容器は、一体成型され た空気又はインクのポンプを有 する必要がなく、したがって、インク容器が一連のスループットの要求を満たす ことができる。スプリングバッグ装置(spring bag systems)等のバッグの膜を押 す加圧装置と比較して、力はバッグ全体にわたってバランス良く保たれるので、 薄いバッグの加圧による応力が低減される。装置を通しての圧力低下は、比較的 低い。インク槽は、装置に接続するために用いるものと同じインクポートを通じ てインクを充填することができ、従って、余分な充填ポートが不要である。 上記の各実施例は、本発明の原理を表し得る、考えられる具体的な実施例を単 に説明しているのみであるということが理解される。当業者によって、本発明の 範囲及び精神から逸脱することなく、これらの原理に従って、他の配置(arrange ments)を容易に案出することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２） 【補正内容】 の側のインクタワーまでインク路を提供する段階と、 開放端を有するインク槽のバッグを設ける段階と、 開放端をキール表面に固定して、キール表面とバッグとの間に漏れない接合を 行うことによって、バッグをシャシ部材に組み立てる段階と、 周辺表面の回りに圧縮可能なシール部材を配置する段階と、 圧力容器の前端において開口部を有する圧力容器を設ける段階と、 バッグとシャシ部材のアセンブリを開口部を通して圧力容器に挿入して、バッ グが完全に圧力容器内部に挿入され、インクタワーがそこから延びている状態で 開口部にシャシ部材が挿入されるようにする段階と、 インクタワーへの相互接続のアクセスを可能にすると共にインクタワーを取り 囲む保護壁構造を含む前端キャップを、圧力容器の前端に取着ける段階。 図面の簡単な説明 本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、添付図面に示されるような、本発明 の例示の実施例の以下の詳細な説明からより明らかとなる。 第１図は本発明によるプリンタ／プロッタ装置の概略ブロック図である。 第２図は、簡単化した方法において、オン・キャリッジの印刷カートリッジ、 及びオフ・キャリッジのインク容器からなっているオフ・キャリッジの圧力容器 を加圧するための空気圧縮器に関連して、例示のオフ・キャリッジのインク容器 を示している概略ブロック図である。 第３図は本発明を具体化しているプリンタ／プロッタの簡単化した斜視図であ る。 第４図はオフ・キャリッジのインク容器の分解斜視図である。 第５Ａ図は本発明によるインク容器の分解底斜視図であり、第５Ｂ図は第５Ａ 図のインク容器の分解頂部斜視図である。 第６図はオフ・キャリッジのインク容器の頂部斜視図である。 第７図はシャシ構造の側面図である。 第８図はオフ・軸線インク容器からなっているシャシ構造及び圧力容器の部分 正面図である。 第９図は、前端キャップなしの、オフ・キャリッジのインク容器の端面図であ る 。 第１０図は、第９図の線１０−１０に沿って取られた、オフ・キャリッジのイ ンク容器の断面図である。 第１１図は、第９図の線１１−１１に沿って取られた、オフ・キャリッジのイ ンク容器の断面図である。 第１２図は、第１１図の線１２−１２に沿って取られた、シャシ構造の断面図 である。 第１３図は、第１０図に線１３−１３によって示される区域における、オフ・ キャリッジ容器からなっているインク容器バッグに取着されたインクレベル感知 コイルの頂面図である。 第１４図は所定位置においてセンサリード線を備えたシャシ部材の斜視図であ る。 第１５図は第１４図のシャシ部材の逆にされた斜視図である。 第１６Ａ図はインク容器とともに組み立てられたインクレベル感知回路を支持 している柔軟な回路の頂面図である。第１６Ｂ図はシャシ及び柔軟な回路を備え た槽の斜視図である。 第１７図は、取着された前端キャップを断面で示している、圧力容器の首部領 域の側面図である。 第１８図は圧力容器上の所定位置に前端キャップをロックするためのロック機 構を示している、第１７図の線１８−１８から取られた断面図である。 第１９図は第１７図の線１９−１９から取られたインク槽の前端キャップの底 面図である。 第２０図は後端キャップを備えた圧力容器の後端を示している断面図である。 第２１図は、圧力容器への後端キャップの接着剤による取着を示している、第 ２０図の領域２１として示される領域の拡大図である。 第２２図は第３図のプリンタ／プロッタ装置からなっているオフ・キャリッジ のインク容器に関するオフ・キャリッジ連結ステーションの斜視図である。 第２３図は、ロック機構を示している、前端縁キャップの１部分の斜視図であ る。 第２４図は種々のインクカラーに関する前端キャップ用係合機構を示している 。 第２５図は種々の製品の型に関する前端キャップ用係合機構を示している。 第２６図はインク容器を組み立てるための組み立て過程を示している組み立て フローチャートである。 第２７図は組み立てを示しているインク容器の部分側面断面分解図である。 第２８図は前端及び後端キャップを備えた組み立てられた圧力容器／槽を示し ている分解斜視図である。発明を実施するための最良の形態 装置の概観 第１図は、本発明を実施するプリンタ／プロッタ装置５０全体のブロック図で ある。走査キャリッジ５２が、インク供給ステーション１００に液通する複数の 高性能印刷カートリッジ６０〜６６を保持している。供給ステーションは、印刷 カートリッジに加圧インクを供給する。それぞれのカートリッジは、開閉して印 刷ヘッドの性能に最適のわずかな負のゲージ圧力をカートリッジ内に維持する調 節弁を有している。収容されているインクは、動的圧力降下の影響がないように 加圧されている。 インク供給ステーション１００は、インク容器１１０−１１６を摺動可能に搭 載するための容器すなわちベイ(bay)を含んでいる。それぞれのインク容器は、 空気圧力チャンバ１１０Ｂで取り囲まれた槽１１０Ａ等の、折畳み式インク槽を 有している。空気圧力チャンバには空気圧力源すなわちポンプ７０が連通してい て、折畳み式槽を加圧する。加圧インクは、次に、インク流路を通って印刷カー トリッジ、例えばカートリッジ６６に送出される。この装置においては、１つの 空気ポンプがすべてのインク容器に加圧空気を供給する。例示的な実施例におい て、ポンプは、約２５ｃｃ／分のインク流量を達成するために、２ｐｓｉ（１． ４×１０⁴Ｎ／ｍ²）の正の圧力を供給する。もちろん、これよりも必要なインク 流量が低い装置であれば、これよりも低い圧力で十分であり、低スループット速 度であれば、場合によっては、正の空気圧力が全く必要ではないこともある。 第２図は、圧力源７０、カートリッジ６６及び槽１１０Ａと圧力チャンバ１１ ０Ｂとを示す簡略図である。休止期間中、槽のバッグと圧力容器との間の領 域は圧力が除去されている。インク容器１１０Ａの出荷中は、供給インク(suppl y)は加圧されない。 走査キャリッジ５２及び印刷カートリッジ６０〜６６は、プリンタ制御装置８ ０によって制御され、プリンタ制御装置８０は、プリンタのファームウェア及び マイクロプロセッサを含む。このようにして制御装置８０は、走査 pression set)を受けても、液出口が漏れないことが重要である。これとは対称 的に、空気入口は、問題なくひずみを受けることができ、従って本例示的な実施 例において、更なるシール構造は用いられない。 接触パッド１１３８Ａ，１１３８Ｂ及び１１４０Ｂと１１４０ＢとからＩＬＳ コイル１１３０，１１３２に向かうＩＬＳ導線すなわちトレース１１４８，１１ ５０のルーティングを、第９図、第１０図、第１４図及び第１５図に示す。シャ シ１１２０は、フレキシブル回路部１１４８及び１１５０を支持している。オー リング(o-ring)シール１１５２によって、シャシの周辺とボトル型の圧力容器１ １０２の首部１１５４との間にシールが行われている。第１０図、第１４図及び 第１５図に示すように、それぞれのルーティング表面１１５６，１１５８がシャ シ１１２０内に設けられて、オーリング１１５２とシャシとの間にＩＬＳフレキ シブル回路トレース１１４８，１１５０がルーティングされている。第１０図は 、ルーティング表面１１５６，１１５８の平坦な部分と合うように圧力容器の首 部１１５４の内部表面上に形成された、平坦な領域１１６０，１１６２を示す。 これとは代替のルーティング手法もある。例えば、接着剤を用いて、導線が貫 通するシール領域を完成してもよい。しかし、この場合には、接着剤を硬化する 段階が必要であるために、この代替方法の製造性は低くなる。更に、接着剤は、 圧縮オーリングよりも強度が劣る傾向がある。 シャシ１１２０は、シャシと圧力容器との間のシールを行っているオーリング １２２８を支持する周辺チャネル１２２６（第１１図、第１４図、第１５図）を 規定している。上記のように、シャシ１１２０はまた、フレキシブル回路１１７ ０がシャシの平坦な外部表面１２０４から、オーリングと柔軟性を有するルーテ ィング表面との間、そして圧力容器内へと通るフレキシブル回路ルーティング表 面１１５６、１１５８を提供する。圧力容器は、その形状がシャシ上の外部表面 と整合する内部表面を有する。シャシは部分的に平らになっており、フレキシブ ル回路トレースがルーティングされるようになっている。容器は、シャシの平坦 な部分に整合する平坦な部分すなわち領域１１６０，１１６２を有する。 例示的な実施例において、オーリングの材料は、７０ショアーＡ硬さ(70 つけられるとそれに当たって圧力容器の縁が整列するストップ表面を提供する。 一旦表面１２４６が容器の縁１２５０とかみ合うと、キャップは圧力容器上の所 定位置にしっかりとロックされ、ロック機構を壊さない限り取り外すことができ ない。 第６図及び第２８図に示すように、前キャップ１１０４の対向する側面におい て、キー及び整列機構１２４０，１２４２がそれぞれ設けられている。これらの 機構によって、主なインク不適合が防止される。これらの機構は非対称であるの で、取着け方向に関してインク供給ステーションに反対に挿入（１８０度）して 取着けることが防止される。好適な実施例において、機構のセット(feature set )１２４０は、容器の槽内に配置されるインクのカラーを規定する可変機構であ る。これは、機構１２４０の幾何学的形状によって達成される。第２５図は、６ つの考えられるキャップ／機構の構造を示す。キャップ１１０４−１は、カラー 識別機構１２４０Ａを採用しており、この機構は、この場合イエローのカラーを 指定している。同様に、キャップ１１０４−２は、機構１２４０Ｂ（マゼンタ） を採用しており、キャップ１１０４−３は機構１２４０Ｃ（シアン）を採用して おり、キャップ１１０４−４は機構１２４０Ｄ（ブラック）を採用しており、キ ャップ１１０４−５は機構１２４０Ｅ（第１の他のカラー）を採用しており、キ ャップ１１０４−６は機構１２４０Ｆを採用している。それぞれのインク供給ス テーションのベイは、内部に、ベイにドック入りする適切なカラーの機構のセッ トを有するインク容器のみを許容する、対応する機構を設けている。対応するキ ャップ上の機構と供給ステーションのベイとの相互作用によって更に、キャップ 及び容器をベイと適切に整列する、整列機能も提供される。これによって、イン ク、加圧空気装置、及びインク供給ステーションのベイとインク容器との間で行 われる電気接続の信頼性が増大する。 第２の係合機構１２４２もまた用いられて、キー及び識別機能を提供する。機 構１２４２はキャップの側面から突出する１組の薄いフィンを含む。フィンの数 及びフィン同士の間隔は、製品タイプを識別するコードを表しており、この製品 タイプは、インクのタイプ及び槽の容積等を含んでもよい。ここでもまた、それ ぞれのインク供給ステーションのベイは、内部に、ベイに 完全に挿入されてインク装置とかみ合う接続を行う適切な製品タイプの機構のセ ットを有するインク容器のみを許容する、対応する機構を設けている。これによ って、例えば不適切なインクのタイプで装置が汚染されることが防止される。ま た、機構１２４２は、機構１２４０に関して上記したものと同様の方法で、整列 機能を提供する。 第２５図は、キャップ１１０４−７から１１０４−１２という異なる構造につ いての機構のセット１２４２Ａ−１２４２Ｆを示す機構のセット１２４２のいく つかの異なる考えられる構造を表す。 機構１２４０と同様に、インク供給ステーションのベイには、機構１２４２に 対応する係合機構が設けられており、対応する係合機構を有していないインク容 器の挿入を防止し、与えられた供給ステーションのベイにおいて誤った製品タイ プのインク容器のドック入りを防止する。 １組のキャップが、ある特定の製品タイプを表す同一の機構１２４２を有し、 同一の製品タイプの容器用の異なるインクのカラーを表す異なる機構１２４０を 有してもよいことが理解されよう。 後端キャップ 第６図及び第７図に示すように、後端キャップ１１０６によっ て、複数の機械的機能が提供される。後端キャップ１１０６には、大きい頭を設 けて、インク供給ステーション１００に反対方向に挿入することを防止する。更 に、後端キャップは、容器がドック入りするとインク供給ステーションにおける 対応する機構とかみ合って容器をラッチ位置に固定するラッチ表面１２３０及び １２３２（第６図）を設けている。これについては、上で参照した同時係属出願 である、「METHOD AND APPARATUS FOR SECURING AN INK CONTAINER」という名称 の代理人整理番号第１０９７０４２４号において、より完全に記載されている。 これらの供給ステーションの機構は、第２２図において機構１２７０として全体 的に示されている。 後端キャップは、この例示的な実施例においては接着剤によって圧力容器に取 着けられている。これは、第２０図及び第２１図において示されている。圧力容 器の後端は幅寸法が小さくなっていて、キャップ１１０６は、容器の小さい方の 端にはまる(fit over)ように適当な大きさになっている(第２１図)。キャップ１ １０６は、本例示的な実施例においては接着剤の層１２９ ０によって、所定位置に固定されている。 後端キャップは、インク供給ステーションのベイに挿入される時にユーザが見 ることができる容器の表面すべてを含んでいる。本例示的な実施例については、 容器がベイに挿入される時には、表面１１０６Ｂ（第２２図）のみを見ることが できる。本機構の利点は、インク容器等の消費者製品についての厳しい体裁に対 する要求事項が、限定された表面領域の単一の部品（すなわちキャップ１１０６ ）に限定されることである。別の利点は、後端キャップ１１０６が組立工程の最 後に付け加えられ、組立のこれに先立つ各段階中に損なわれたりかき傷が付くこ とがないことである。 後端キャップの別の機構は、端表面１１０６Ｂ上での、可視カラー証印(indic ia)見本すなわち要素１２８８である。この見本は、容器内に配置されたインク のカラーの可視表示であり、第２２図に示すように、供給ステーションのベイ用 のハウジング上に配置された、対応する見本１００２に適合している。見本１２ ８８及び１００２は、例示的な一実施例において、接着剤で取着けたラベルであ ってもよい。又は、要素１２８８及び１００２は、カラーを記述するテキストで あってもよい。 インク容器の組立 シャシ部材が多数の機能を提供する結果として、インク容 器は、非常に効率的な方法で組み立てることができる。組立が効率的であれば、 コストを最小限にすることができ、完成品の信頼性が改善される。 第２６図は、本発明によるインク容器の組立における実例となる各段階を示す フローチャートである。まず、シャシ要素１１２０と開放端を有する槽バッグと が設けられる（ステップ１５０２）。次に、熱によるかしめの工程によって、バ ッグの開放端がシャシ部材のキールにシールされ(ステップ１５０４)、隔壁１２ １４及び１２１６はシャシ部材に取着けられ(ステップ１５０６)、バッグ／シャ シアセンブリの漏れ試験が行われる(ステップ１５０８)。次に、回路基板の対応 する表面領域に塗布された圧力感知接着剤を用いて、ＩＬＳフレキシブル回路が 平坦なシャシ表面１２０４に取着される(ステップ１５１０)。ＩＬＳ回路を表面 １０２４に取着けた後、ＩＬＳフレキシブル回路を折り曲げて、シャシ部材１１ ２０によって設けられた電気通路１１５６に従わせ、ここでもまた圧力感知接着 剤で、コイル及び補強材をバッグ の側壁に取着ける(ステップ１５１２)。 請求の範囲 １．少なくとも１つの印刷ヘッドを含んでいる横方向移動のキャリッジと、イ ンク容器がその中に取り外し可能に取着されるインク供給ステーションとを含む インクジェット印刷装置用のオフ・キャリッジのインク容器にであって、 加圧ガス源を受容するためのガス入口を有し、インク槽及びこのインク槽と液 体連通している液出口を含んでおり、この液出口が前記インク槽の加圧に応答し て加圧されたインクを供給する圧力容器と、 複数の別個に製造される第１キャップであって、これら第１キャップの各々が 複数の第１キャップの残りの第１キャップの機械的機構より異なっている複数の 機械的機構を含んでおり、これらの複数の異なる機械的機構の各々が、前記イン ク供給ステーションへの前記インク容器の適切な配置を保証するために前記イン ク容器用の機械的機能を設けるように形成されている複数の別個に製造される第 １キャップと、 を有し、 前記圧力容器の一端が前記複数の第１キャップのいずれか１つを受容するため に形成されているインク容器。 ２．前記圧力容器の前記一端が前記印刷装置へ前記インク容器を挿入する方向 に対して前端である請求の範囲第１項に記載のインク容器。 ３．前記機械的機能が前記供給ステーションに対して前記インク容器を位置決 めすることを含んでいる請求の範囲第１項または第２項に記載のインク容器。 ４．前記機械的機能が正確な係合機能を提供するキャップなしに前記供給ステ ーションへのインク容器の取り付けを阻止するための係合機能を含んでいる請求 の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載のインク容器。 ５．前記複数の機械的機構が前記インク容器の前表面及び前記液出口を物理的 損傷から保護するための突起を含む請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に 記載のインク容器。 ６．前記第１キャップが、前記インク容器が前記インク供給ステーションに取 着けされる際に見ることができるカラー識別要素を含んでおり、該カラー識別要 素が前記圧力容器の前記インク槽内に保持されている液体インクのカラーを識別 する請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載のインク容器。 ７．さらに、前記圧力容器の後端に取着される別個に製造された第２のキャッ プからなり、前記第１キャップが前記圧力容器の前端に取着される請求の範囲第 １項〜第６項のいずれか一項に記載のインク容器。 ８．前記第２キャップが前記インク容器を前記供給ステーションにラッチする ための少なくとも１つのラッチ機構を含む請求の範囲第７項に記載のインク容器 。 ９．前記第２キャップが前記インク容器を前記インク供給ステーションの反対 方向へ挿入するのを防止する大型のハンドルを含んでいる請求の範囲第７項又は 第８項に記載のインク容器。 １０．前記第１キャップが前記キャップを前記圧力容器上にスナップ嵌合させ るようになされた係合機構を有する請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に 記載のインク容器。 １１．前記第１及び第２キャップが各々射出成形方法を使用して製造される請 求の範囲第１項〜第１０項のいずれか一項に記載のインク容器。 １２．前記圧力容器が容器係合及びラッチの物理的機構を有していない請求の 範囲第１項〜第１１項のいずれか一項に記載のインク容器。 １３．媒体上にインクを射出するための印刷ヘッドを有している、インクジェ ット印刷装置のインク供給ステーション内に取り外し可能に取着けられるように インク容器を組み立てるインク容器の組み立て方法にであって、 （ａ）前記印刷装置内に前記インク容器を取り付ける方向に対して前端及び後 端を有する圧力容器を設け、前記圧力容器が加圧ガス源を受容するためのガス入 口ポートを含み、前記圧力容器がインク槽及び該インク槽と流体連通している液 出口を含み、この液出口が前記インク容器の加圧に応答して加圧されたインクを 供給し、 （ｂ）前記圧力容器の一端に複数の第１キャップのいずれか１つを取着けし、 前記第１キャップの各々がこれらの第１キャップの残りの第１キャップの機械的 機構とは異なる複数の機械的機構を有し、前記複数の異なる機械的機構の各々が 前記供給ステーション内の前記インク容器の適切な配置を保証するために前記イ ンク容器用の機械的機能を設けるように形成される工程からなるインク容器組み 立て方法。 １４．前記圧力容器の前記一端が前記印刷装置へ前記インク容器を挿入する方 向に対して前端である請求の範囲第１３項に記載のインク容器組み立て方法。 １５．さらに、前記圧力容器の後端に別個に製造された第２キャップを取着け し、前記第１キャップが前記圧力容器の前端に取着けされる請求の範囲第１３項 または第１４項に記載のインク容器組み立て方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイス，リチャード，エイチ スペイン国 イー―8190 サント・クガ ト・デル・バレス，１シー，カル・デ・ ラ・プラナ (72)発明者 パオロスキ，ノーマン，イー，ジュニア アメリカ合衆国 オレゴン州97330 コル ヴァリス，13ティー・エイチ・ストリート 1455 (72)発明者 ホック，マーク，アール アメリカ合衆国 オハイオ州43613 トレ ド，ガリソン 2708 (72)発明者 ホウプト，デニス，ダヴリュー アメリカ合衆国 オハイオ州43617 トレ ド，エヌ・マクコード・ロード 3229 (72)発明者 カンプ，デビット，シー アメリカ合衆国 オハイオ州43522 グラ ンド・ラピッズ，ユーエス・ルート・ナン バー・24 14285 (72)発明者 クラル，トーマス，ジェイ アメリカ合衆国 オハイオ州43614 トレ ド，シャドウッド・レーン 4537 (72)発明者 ネフ，ジャレド，イー アメリカ合衆国 オハイオ州43614 トレ ド，キー・ストリート 2560 アパートメ ント ナンバー・38 (72)発明者 フィルモア，ウィリアム，イー アメリカ合衆国 オハイオ州43623―3431, トレド，シルバニア・アベニュー 4445, アパートメント シー２ (72)発明者 ワレス，ジェームス，ケネス アメリカ合衆国 インディアナ州46143 グリーンウッド，イーグル・エンブレム・ コート 3647

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの印刷ヘッドを含む横方向移動のキャリッジと、その中にイ ンク容器が取り外し可能に取着されるインク供給ステーションとを含む、インク ジェット印刷装置用のオフ・キャリッジのインク容器であって、 インク槽（１１４）と、該槽と液通しインクを前記印刷ヘッドに供給する液出 口（１２０２）とを含むインク容器ハウジング（１１０２）と、 該ハウジングの一端に取着けられた、別個に製造される第１のキャップ（１１ ０２又は１１０４）であって、前記インク容器に機械的機能を提供する複数の機 械的機構（１２４０、１２４２）を有する、第１のキャップ（１１０２又は１１ ０４）と、 を含むインク容器。 ２．前記ハウジングの前記端は、前記インク容器を前記印刷装置に挿入する方向 に関して前端である請求の範囲第１項に記載のインク容器。 ３．前記機械的機能は、前記供給ステーションに関して前記インク容器を配置す ることを含む、請求の範囲第１項又は第２項に記載のインク容器。 ４．前記機械的機能は、正確な係合機能を提供するキャップなしで前記供給ステ ーション内にインク容器を取着けることを防止する係合機能を含む、先行する請 求の範囲のいずれか一項に記載のインク容器。 ５．前記複数の機械的機構は、前記インク容器の前表面及び前記液出口を物理的 損傷から保護する突起（１２５８）を含む、先行する請求の範囲のいずれか一項 に記載のインク容器。 ６．前記ハウジングの前記端は、前記インク容器を前記印刷装置に挿入する方向 に関して後端である、請求の範囲第１項に記載のインク容器。 ７．前記第１のキャップは、前記インク容器が前記インク供給ステーションに取 着される時に見ることができる、前記インク槽内に保持されている液体インクの カラーを識別する、カラー識別要素（１２４０、１２８８）を含む、先行する請 求の範囲のいずれか一項に記載のインク容器。 ８．前記機械的機構は、前記インク容器を前記供給ステーション内にラッチする 少なくとも１つのラッチ機構（１２３０、１２３２）を含む、請求の範囲第６項 に記載のインク容器。 ９．前記機械的機構は、前記インク容器を前記インク供給ステーションに反対方 向に挿入することを防止する大型ハンドル（１１０６Ａ）を含む、請求の範囲第 ６項又は第８項に記載のインク容器。 １０．前記第１のキャップ（１１０６）が前端に取着けられている前記ハウジン グの後端に取着けられた、別個に製造される第２のキャップ（１１０４）をさら に含む、請求の範囲第１項に記載のインク容器。 １１．前記端キャップ（１１０６）は、該端キャップが前記ハウジングにカチッ とはまる(snap fitted onto)ことができるようにしているかみ合い機構（１２４ ４）を有する、先行する請求の範囲のいずれか一項に記載のインク容器。 １２．前記端キャップ（１１０２又は１１０４）は、射出成形工程を用いて製造 される、先行する請求の範囲のいずれか一項に記載のインク容器。 １３．前記ハウジング（１１０２）は、前記インク槽を取り囲む圧力容器を含み 、前記第１のキャップが前記圧力容器に固定されている、先行する請求の範囲の いずれか一項に記載のインク容器。 １４．前記インク容器のハウジング（１１０２）に、容器のキー合わせ及びラッ チの物理的機構がない、先行する請求の範囲のいずれか一項に記載のインク容器 。 １５．インクを媒体上に射出する印刷ヘッドを有するインクジェット印刷装置内 に取着けるインク容器の組立方法において、 （ａ）インク容器ハウジング（１１０２）を設ける段階（１５１８、１５２０ ）であって、該ハウジングが、前記印刷装置内に取着ける方向に関して前及び後 端を有し、インク槽（１１４）と、前記槽と液通しインクを前記印刷ヘッドに供 給する液出口とを含む段階と、 （ｂ）該ハウジングの一端に、前記インク容器に機械的機能を提供する複数の 機械的機構を有する機械的キャップを取着ける段階（１５２６）と を含む方法。 １６．前記ハウジングの前記端は、前記インク容器を前記印刷装置に挿入する方 向に関して前端である、請求の範囲第１５項に記載の方法。 １７．前記第１のキャップ（１１０６）が前端に取着けられている前記ハウ ジングの後端に、別個に製造される第２のキャップ（１１０４）を取着ける段階 （１５２６）をさらに含む、請求の範囲第１５項又は第１６項に記載の方法。