JP2002513341A - 印刷装置への確実な流体的空気的および電気的接続を形成する取り替え可能インク容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はインクを軸外印刷装置（10）に供給する取り替え可能インク容器（12）である。印刷装置（10）は印刷パラメータを制御するために、取り替え可能インク容器（12）からの電気信号に応答する。インク容器（12）は印刷装置への挿入方向に対して前縁（50）と後縁（52）を有する。取り替え可能インク容器（12）は前縁の方に設置された流体出口（30）を備えている。流体出口（30）は印刷装置（10）に関連する中空針（128）と流体接続するように構成されている。中空針（128）は挿入方向と反対方向に延出している。インク容器（12）の上には、複数の電機接点が設置されている。複数の電機接点は印刷装置（10）と関連する相補電機接点と係合するように構成されている。インク容器の中には案内部材（72）も設けられており、その安内部材（72）は挿入方向に沿ってインク容器から突出している。案内部材（72）は印刷装置（10）と関連する先細案内部材受けスロットに係合するように構成されている。この係合により、中空針（128）に対して相補電機接点が再位置決めされ、インク容器（12）が印刷装置（10）に挿入されている時に、複数の電機接点（54）と相補電機接点が確実に正しく整列することになる。

Description

【発明の詳細な説明】 印刷装置への確実な流体的空気的および電気的接続を形成する取り替え可能イン ク容器 技術分野 本発明は、インクジェット印刷装置に関するものであり、更に詳細に記せば、 印字ヘッドから切り離して取り替え得るインク容器を利用するインクジェット印 刷装置に関する。 背景技術 インクジェット・プリンタは、紙のような印刷媒体を横断して前後に移動する 往復台に取付けられたインクジェット印字ヘッドを利用していることが非常に多 い。印字ヘッドが印刷媒体を横断して移動するにつれて、制御装置が印字ヘッド を作動させてインク小滴を印刷媒体上に付着させ、画像および文字列を形成させ る。 以前から使用されているプリンタは、印字ヘッドから切り離して取り替え得る インク容器を利用している。インク・カートリッジが空になると、インク・カー トリッジを取り外して新しいインク容器と取り替える。印字ヘッドから切り離さ れる取り替え得るインク容器を使用すれば、ユーザが印字ヘッドを取り替えるこ となくインク容器を取り替えることができる。こうしてインク容器が空になると きではなく印字ヘッドの寿命の終わりまたは終わりの近くで印字ヘッドが取り替 えられる。 以前から使用されている軸外インク配給装置は、インク容器に設置されたメモ リ装置を利用して、メモリ装置に記憶されている情報に基づき印字ヘッド駆動条 件を変えている。たとえば、Ujita等に与えられた米国特許5,506,611は、駆動条 件を印字ヘッドに与えるための電気端子を有するメモリ装置の利用を開示してい る。これら駆動条件には、駆動電圧、パルス幅、周波数、および予備放電の数、 がある。メモリ装置は、メモリ装置用電気接点がインク・カートリッジの外面 上で離間しているようにインク・カートリッジの外面に取付けられている。イン ク・カートリッジがインクジェット・プリンタに挿入されるにつれて、泡ジェッ ト・プリンタに関連する電気端子がインク・カートリッジに関連する電気端子に 接触する。 インク容器およびプリンタが正しい電気接続を形成して正しいプリンタ動作を 確保することが重要である。正しい電気接続にはインク容器に関連する各電気接 点がプリンタ部分に関連する対応する電気接点に電気的に接続されることが必要 である。加えて、これら電気接続は各々、確実な低抵抗電気接続であるべきであ る。 インク・カートリッジの外側に設置された電気接点または端子を使用すること に伴う一つの問題は、これら電気接点が汚染を受けるということである。汚染は インク・カートリッジのハンドリングまたは流体接続からのインク漏れから生ず る。ハンドリングから生ずる汚染には人間の皮膚にしばしば存在する手の油脂お よび塩分がある。この汚染がプリンタに関連する電気接点に移ることがある。特 定の一つの汚染問題は、埃および手の油脂の混合である。電気接点の汚染は、装 置の信頼性の問題を生ずるインク・カートリッジとプリンタとの間の不確実な電 気接触を生ずる可能性がある。更に、インク・カートリッジの外面に電気接点を 使用すると、これらの端子が湿気または漏れたインクのような液体汚染を受けや すくなる。液体汚染は、不良電気接続および恐らくは装置の故障を生ずるこれら 電気接点の短絡を生ずる可能性がある。更に、インクジェット印刷に使用される インクは通常、終始、プリンタとインク容器との間の正しい電気接触を妨げる電 気接点の腐食を生ずる可能性のある溶媒および界面活性剤を利用している。 インク・カートリッジの外側に設置された電気接点または端子を使用すること に伴う他の問題は、これら接点が、幾つかを挙げれば、引っ掻き、へこみ、また はピーリングのような接点に対する機械的損傷を受けるということである。この 損傷は、十分な場合には、プリンタとインク容器との間の電気的相互接続の信頼 性の問題または故障を生ずることがある。 インク・カートリッジの外側に設置された電気端子を使用することに伴う更に 他の問題は、これら端子が記憶装置に静電放電（ＥＳＤ）を起こしやすいという ことである。静電放電は、記憶装置を貫く放電を生する帯電面に電気端子が接触 することから生ずる。この放電は、破滅的故障を生ずる可能性があり、または記 憶装置の寿命または信頼性を減ずる可能性がある。ＣＭＯＳ半導体装置のような 記憶装置は、特に静電放電損傷を受けやすい。 軸外式インク供給源を利用するプリンタのような低い動作コストを与えること のできる印刷装置の必要性が常に存在している。加えて、これら印刷装置は、ユ ーザが、インク容器を取り替えるとき、プリンタのパラメータを調節する必要の ないように、印刷パラメータを記憶させておく或る形態のメモリを備えるという ような、操作しやすいものであるべきである。インク供給源は、印刷装置に確実 に挿入できてプリンタとの正しい流体接続および正しい電気接続を確実に達成で きるべきである。加えて、これら相互接続は確実であるべきであり、終始および 使用期間にわたり劣化すべきでない。たとえば、流体相互接続は、使用中または 終始、漏洩すべきでなく、電気的相互接続は、使用中および終始、確実であるべ きである。他に、これらインク・カートリッジは、ユーザによる特別のハンドリ ングを必要としてはならず、確実でユーザにより容易に接続されてプリンタとの 明確な非常に確実な機械的、電気的、および流体的接続を形成すべきである。 インク閉じこめ装置は、インクを高流量で印字ヘッドに与え、それにより高処 理量印刷ができるようにすべきである。このインク供給装置は、ページ印刷あた り比較的低コストを可能とするよう費用効果的であるべきである。加えて、イン ク供給源は、インクを高流量で確実に印字ヘッドに与えることができるべきであ る。 最後に、インク容器とプリンタとの間の電気的相互接続は、比較的大きい接触 力を必要とせずに確実であるべきである。比較的大きい接触力を使用すると電気 的相互接続の信頼性を向上させやすい。大きな接触力の相互接続は、より高い力 のラッチばねおよびより大きいラッチ面のためコストを増大させる傾向のある大 きいラッチ力および挿入力を必要とする。したがって、電気的相互接続は、高い 確実性を与えることができ且つ比較的低い相亙接続力が必要なものであるべきで ある。 発明の開示 本発明は、軸外印刷装置に使用する取り替え可能なインク容器である。印刷装 置は、取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータ を制御する。インク容器にはインク容器を印刷装置に挿入する方向に対する前縁 および後縁がある。取り替え可能インク容器は、前縁の方に設置された流体出口 を備えている。流体出口は、印刷装置に関連する中空針に流体接続するように構 成されている。中空針は、挿入方向とは反対の方向に突出している。インク容器 に設けられているのは、インク容器に設置された複数の電気接点である。複数の 電気接点は、印刷装置に関連する相補電気接点に係合するよう構成されている。 またインク容器に設けられているのは、インク容器から挿入方向に突出している 案内部材である。案内部材は、印刷装置に関連する先細案内部材受けスロットに 係合するよう構成されている。この係合により相補電気接点が中空針に対して、 インク容器を印刷装置に挿入する間相補電気接点を複数の電気接点に確実に正し く整列するように位置決めされる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のインク容器を備えた印刷装置の概略図を示す。 図２は、図１の印刷装置の斜視図を示す。 図３は、本発明のインク容器の前縁部分の斜視図を示す。 図４は、本発明のインク容器の側面図を示す。 図５は、図３のインク容器の電気接続部分の線５−５’で切った、部分的に破 断した、上平面図を示す。 図６は、図５に示した線６−６’で切ったインク容器の電気接続部分の側面図 を示す。 図７は、本発明のインク容器を設置した状態で部分的に破断して示したインク 容器受けステーションの斜視図を示す。 図８は、図７のインク容器受けステーションの線８−８’で切った断面図であ り、部分的に破断して示してある。 図９は、図８に示したインク容器受けステーションの非常に拡大して示した電 気、流体、および空気コネクタを示す。 図１０は、図９の電気コネクタの斜視図であり、非常に拡大して示してある。 図１１は、図８に示したインク容器受けステーションに関連する、それぞれ流 体入口および空気出口に係合しているよう図示した本発明のインク容器の流体出 口および空気入口の断面を示す。 図１２Ａおよび図１２Ｂは、部分的に挿入した本発明のインク容器と部分的に 整列している電気コネクタを示す、部分的に破断して示す、それぞれ、側面図お よび上平面図である。 図１３Ａおよび図１３Ｂは、完全に挿入した本発明のインク容器と完全に整列 している電気コネクタを示す、部分的に破断して示す、それぞれ、側面図および 上平面図である。 発明を実施するための最良の形態 図１は本発明のインク容器12を備えている印刷装置10の概略図を示す。また印 刷装置10が備えているのは、印字ヘッド14およびポンプ16のような加圧ガス源で ある。ポンプ16は、導管18により接続され、空気のような加圧ガスをインク容器 12に供給する。インクのようなマーキング流体19がインク容器12から導管20によ り印字ヘッド14に供給される。このマーキング流体は、印字ヘッド14から放出さ れて印刷を行なう。 本発明の主題であるインク容器12は、インク19を入れるための流体貯蔵容器22 、外殻24、およびシャーシ26を備えている。好適実施形態では、シャーシ26は、 導管18に接続して外殻24を空気で加圧するための導管18に接続するよう構成され た空気入口28を備えている。流体出口30もシャーシ26に設けられている。流体出 口30は、導管20に接続されて流体貯蔵容器22と流体導管20との間の流体接続を与 えるよう構成されている。 好適実施形態では、流体貯蔵容器22は柔軟材料から形成されているので、外殻 を加圧すると流体貯蔵容器22から導管20を通って印字ヘッド14までのインクの加 圧流が発生する。流体貯蔵容器22にインクの加圧源を使用すれば流体貯蔵容器22 から印字ヘッド14までの比較的高い流量が見込まれる。印字ヘッドへの高い流量 または高い割合のインク配給を行なうと、印刷装置10により高い処理量の印刷が 可能になる。 インク容器12は、図３に関して更に詳細に説明するように、複数の電気接点を も備えている。電気接点は、インク容器12とプリンタ制御電子装置32との間の電 気的接続を行なう。印字ヘッド制御電子装置32は、これに限定されるものではな いが、印字ヘッド14を作動させてインクを分配させることおよびポンプ16を作動 させてインク容器12を加圧することのような様々な印刷装置10の機能を制御する 。一好適実施形態では、インク容器12は、情報記憶装置34およびインクレベル検 知装置36を備えている。情報記憶装置34は、情報をプリンタ制御電子装置32に与 えて、幾つかを挙げれば、インク容器12の体積の他にインク特性のようなプリン タ10のパラメータを制御する。インクレベル検知装置36は、インク容器12にある 現在のインク体積に関する情報をプリンタ制御電子装置32に与える。 本発明は、インク容器12とプリンタ制御電子装置32との間の確実な電気的相互 接続を形成するための方法および装置である。本発明の手法は、図１１Ａ、図１ １Ｂ、図１２Ａ、および図１２Ｂに関して更に詳細に説明するように、インク容 器12および容器受けステーションの各々にある電気接点を整列させる。加えて、 本発明の手法は、インク容器がインク容器受けステーションに正しく挿入される とインク容器12および容器受けステーションの各々にある正しい電気接点の間に 確実な低抵抗電気接続を確実に形成する。本発明を詳細に説明する前に、まず印 刷装置10の全体について説明するのが役に立つ。図２は、斜視図で示した印刷装 置10の一実施形態である。印刷装置10は、本発明のインク容器12を一つ以上備え ている印刷シャーシ38を備えている。図２に示す実施形態は、４個の同様のイン ク容器12を備えているように図示されている。この実施形態では、各インク容器 には別々のインク色が入っている。したがって、４色印刷は、シアン、黄色、マ ゼンタ、および黒のインクを４個のインク容器12から一つ以上の印字ヘッド14に 供給することにより行なわれる。またプリンタ・シャーシ38が備えているのは、 プリンタ10および、紙のような印刷媒体を排出するための媒体スロット42の動作 を制御するための制御パネル40である。 各インク容器12の中のインク19が空になるにつれて、インク容器12を新しいイ ンク供給品が入っている新しいインク容器12と取り替える。他に、別のインク特 性を必要とする用途のために、または別の媒体で使用するためにインクを変える というようなインク条件以外の理由でインク容器12をプリンタ・シャーシ38から 取り外すことができる。インク容器12が印刷装置10の内部でアクセスできるばか りでなく、取り替えやすいことも重要である。インク容器12を取り替えることが プリンタ・シャーシ38に関連する対応する電気接点との確実な電気接続を形成す ることの他に、印刷装置10が確実に実行するように流体相互接続、空気相互接続 、および機械的相互接続のような必要な相互接続を正しく正しく形成することも 重要である。本発明は、インク容器12をプリンタ・シャーシ38に確実に係合して 正しい電気的相互接続を確実に形成する方法および装置を目標としている。 インク容器12とプリンタ10との間に確実な相互接続を与えるにはインクの漏れ および飛散を極小にすることが重要である。インクの漏れは、飛散インク容器12 を取り扱わねばならないプリンタのオペレータにとってばかりではなく、プリン タの信頼性の観点からも好ましくない。インクジェット印刷に使用されるインク にはしばしば、プリンタの構成要素に曝されればこれらプリンタの構成要素の信 頼性に影響する可能性のある界面活性剤のような薬品が入っている。したがって 、プリンタ内のインク漏れはプリンタ構成要素の信頼性を下げ、それによりプリ ンタの信頼性を下げる可能性がある。 図３および図４は、本発明のインク容器12を示す。インク容器12は、インク19 を入れるための図１に示した流体貯蔵容器22を入れるハウジングまたは外殻24を 備えている。外殻24は、インク容器12をプリンタ・シャーシ38に挿入する方向に 対して前縁50および後縁52を備えている。前縁50には、インク容器12をプリンタ ・シャーシ38に正しく挿入すると、それぞれ空気ポンプ16および印字ヘッド14に 接続されるよう構成された空気入口28および流体出口30がある。空気入口28およ び流体出口30を図８に関して更に詳細に説明する。 複数の電気接点54が前縁50に設けられてインク容器12とプリンタ制御電子装置 32との間の電気接続を与えている。一好適実施形態では、複数の電気接点54が情 報記憶装置34に電気的に接続された第１の複数の電気的相互接続、および図１に 示したインク体積センサ36に電気的に接続された第２の複数の電気的相互接続を 備えている。好適実施形態では、情報記憶装置34は、半導体メモリであり、イン ク体積センサ36は、誘導性検知装置である。電気接点54を図５に関して更に詳細 に説明する。 インク容器12は、インク容器12の前縁50の方に設置された一つ以上の鍵掛け案 内形体58および60を備えている。鍵掛け案内形体58および60は、プリンタ・シャ ーシ38にある対応する鍵掛け案内形体と関連して動作し、インク容器12をプリン タ・シャーシ38に挿入する間インク容器12を整列させ案内するのに役立つ。鍵掛 け案内形体58および60は、案内機能を行なう他に、鍵掛け機能をも行い、正しい 色およびインク形式のような正しいインク・パラメータを有するインク容器12だ けを確実にプリンタ・シャーシ38の所定スロットに挿入させる。鍵掛け案内形体 は、1995年12月４日に出願され、本発明の譲受人に譲渡されている「インク供給 容器用キー装置」という名称の同時係属中の米国特許出願08/566,521に更に詳細 に説明されており、これをここに参考のため記載しておく。 ラッチ形体62がインク容器12の後縁52の方に設けられている。ラッチ形体62は 、プリンタ部分にある対応するラッチ形体に関連して動作し、インク容器12をプ リンタ・シャーシ38の内部に固定し、加圧空気、流体式および電気式のような正 しい相互接続が確実に行なわれるようにする。ラッチ形体62は基準の重力枠に対 して下方に突出するモールド舌である。図４に示すインク容器12は、座標系64の Ｚ軸方向にプリンタ・シャーシ38に挿入するために設けられている。この向きで 重力はＹ軸方向にインク容器12に作用する。 図５は、本発明の主題である電気的相互接続部分70を示す。電気的相互接続部 分70は、電気接点54および直立案内部材72、および内壁部材74、および外壁部材 76を備えている。好適実施形態では、複数の電気接点54が図１に示す流体検知装 置36に電気的に接続された電気接点78、および情報記憶装置34に電気的に接続さ れた電気接点80を備えている。好適実施形態では、電気接点78は、接着剤により インク容器12に取付けられたフレキシブル回路82として形成されている。接点80 および情報記憶装置34が設けられている回路86は、情報記憶装置34と接点80との 間の電気的接続を与える。回路86は、ファスナ84によりインク容器12に取付けら れている。 直立内壁74および直立外壁76は、電気回路86、情報記憶装置34、および接点78 および80を機械的損傷から保護するのに役立つ。加えて、直立璧74および76は、 指が不注意に電気接点78および80に接触するのを極小にするのに役立つ。電気接 点78および80との指の接触は、インク容器12と印刷装置10との間の電気接続に伴 う信頼性の問題を生ずる可能性のある、これら電気接点の汚染を生ずる可能性が ある。最後に、電気接点78および80との不注意な接触は、情報記憶装置34に伴う 信頼性の問題を生ずる可能性のある静電放電（ＥＳＤ）を生ずる可能性がある。 情報記憶装置が静電放電に特に敏感であれは、このような放電が情報記憶装置の 破滅的故障を生ずることがある。 図６は、図５に示す電気相互接続70の断面図を示す。図６から直立部材72がイ ンク容器12の前縁部分50から座標系86のＺ軸方向に外方に突出していることがわ かる。好適実施形態の直立案内部材72は、前縁から後縁に向かって先細になって いる。直立案内部材は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、および図１２Ｂに関し て説明するように、インク容器12をプリンタ・シャーシ38に挿入する期間中、決 定的案内機能を行い、正しい電気的接続が確実に達成されるようにする。 一好適実施形態では、直立案内部材72は、インク容器シャーシ88と一体に形成 されている。この好適実施形態では、インク容器シャーシ88は空気入口の他に流 体出口30をも形成している。 図７は、プリンタ・シャーシ38の内部のインク容器受けステーション88の内部 に固定して図示してある本発明のインク容器12を示す。インク容器12は鍵掛け案 内形体58および60およびそれぞれの流体貯蔵容器に入っている対応するインク特 性を除いて同様であるから、各インク容器12について同じ参照番号を使用するこ とにする。インク容器の証印90をインク容器受けステーション88の各スロットに 近接して設けることができる。インク容器の証印90は、インク容器受けステーシ ョン88の内部にある正しいスロットにインク容器12を挿入するための色合わせに 際してユーザを補助するように、インクの色を示す色見本の小片または文字でよ い。先に説明したように、図３および図４に示した鍵掛け案内形体58および60は インク容器が間違ったスロットに設置されないようにする。インク容器が間違っ たスロットに設置されると、各々が粗末な印刷品質を生ずる可能性のある不正色 混合または異なるインク形式のインクの混合を生ずる可能性がある。 インク容器受けステーション内部の各受けスロットは、対応するキー・案内ス ロット92および窪んだラッチ部分94を備えている。案内スロット92は、鍵掛け案 内形体58および60と協働してインク容器12をインク容器受けステーション88の中 に案内する。対応する鍵掛け案内形体60に関連する鍵掛け案内スロット92を図５ に示し、容器12にある対応する鍵掛け案内形体58に関連する鍵掛け案内スロット は図示されていない。ラッチ形体94は、インク容器12にある対応するラッチ形体 62に係合するよう構成されている。 図８は、インク容器受けステーション88の内部の単独インク容器受けスロット の断面を示す。インク容器受けスロットは、インク容器12と相互接続する相互接 続部分を備えている。好適実施形態では、これら相互接続部分は、流体入口96、 および空気出口98、および電気相互接続部分100を備えている。相互接続96、98 、および100は、Ｚ軸方向に設置されたインク容器12の方に片寄せられている浮 動相互接続部分102に設置されている。 インク容器受けステーション88に関連する流体入口98および空気出口96は、イ ンク容器12の、それぞれ、対応する流体出口30および空気入口28に関連するよう 構成されている。電気相互接続100は、インク容器12にある複数の電気接点54に 係合するよう構成されている。 インク容器12とプリンタ・シャーシ38との間に正しい相互接続が達成されるよ うに挿入中にインク容器12を案内するのは、インク容器12に関連する鍵掛け案内 形体58および60とインク容器受けステーション88に関連する対応する鍵掛け案内 形体92との間の相互作用である。加えて、インク容器受けステーション88の各ス ロットに関連する側壁は、インク容器受けステーション88に挿入する間、インク 容器12の外殻24の対応する側壁に係合してインク容器12を案内し整列させる際の 補助を行なう。 図９は、図８に示した浮動相互接続部分102のなお一層の詳細を示している。 浮動相互接続部分102は、インク容器12をインク容器受け88に挿入する方向とは 逆の方向に片寄せられているばねである。浮動相互接続部分102は、浮動相互接 続部分の運動をＸ、Ｙ、およびＺの各軸で制限する機械的拘束手段の方に片寄せ られている。したがって、浮動相互接続部分102は、座標系86のＸ、Ｙ、および Ｚの各軸で限られた範囲の運動を行なう。 本発明の主題である電気的相互接続部分100は、電気的相互接続100が挿入方向 に一般的に垂直な方向にまたはＸ軸方向に浮動相互接続部分102に対して自由に 移動するように取付けられている。電気的相互接続部分100は、機械的拘束手段 がＸ軸方向の電気相互接続100の運動の量を制限するように取付けられている。 電気的相互接続部分100は、複数のばね片寄せ電気接点104を備えている。電気 接点104は、インク容器12に関連する対応する電気接点54に係合してインク容器1 2を図１に示すプリンタ制御電子装置32に電気的に接続させる。 電気コネクタ100は更に、案内スロット106および一対の案内部材108を備えて いる。案内スロットは一対の案内部材108と共に協働して直立案内部材72および 内壁74に係合し、電気相互接続100をインク容器12に関連する電気相互接続70と 正しく整列させる。インク受けステーション88に関連する電気相互接続100がイ ンク容器12に関連する電気相互接続70と正しく整列することにはばね片寄り電気 接点104がインク容器12に関連する電気接点54と正しく整列することが関係して いる。電気互接続100を図10に関して更に詳細に説明する。 浮動相互接続部分102は、流体入口98および空気出口96を備えている。好適実 施形体では、流体入口98は、直立針およびその中に設置されたばね片寄せ封止部 分１12を有するハウジング110を備えている。同様に、空気出口96は、直立針お よびその中に設置されたばね片寄せ封止部分116を備えている。インク容器12が インク容器受けステーション88に正しく挿入された状態で、流体出口30および空 気入口28は、それぞれ、ハウジング110およびハウジング114に挿入され、針およ びそれぞれ封止部材112および116がインク容器12との正しいそれぞれの流体およ び空気の相互接続を形成するようになっている。 図１０は、本発明の電気相互接続100を示している。電気相互接続100は、浮動 相互接続部分102にある対応するスロット（図示せず）に嵌まって電気相互接続1 00を限定された運動範囲内でＸ軸方向に自由に移動させる肩部分120を備えてい る。案内スロット106は、案内スロット106にインク容器12にある電気相互接続70 に関連する直立部材72を受けさせる先細部分122を備えている。ばね片寄せ電気 接点104がインク容器12に関連する対応する電気接点54に正しく係合するように 相互接 続100をＸ軸方向に正しく整列させるのは直立案内部材72である。 図１１は、インク容器12に関連する流体出口30および空気入口28およびインク 容器受けステーション88に関連する対応する流体入口98および空気出口96の好適 形態を更に詳細に示している。 この好適実施形態では、インク容器受けステーション88に関連する流体入口98 は、ハウジング126と、閉じた鈍い上端、ブラインド穴（図示せず）、および横 孔130を有する外方に突出する針128を備えている。ブラインド穴は、横孔130に 流体的に接続されている。針128の横孔130とは反対の端は、流体導管20に接続さ れてインクを図１に示す印字ヘッド14に供給する。滑りカラー132が針128を囲み 、ばね134により上方に片寄せ(bias)されている。滑りカラー132は、露出した上 面および針128に直接接触する内面を有する従順な封止部分(compliant)を備えて いる。 インク容器受けステーション88にある空気出口96は、滑りカラー132およびば ね134を備えていないことの他は、流体入口98と同様である。インク容器受けス テーション88にある空気出口96は、ハウジング136と、閉じた鈍い上端、ブライ ンド穴（図示せず）、および横孔140を有する外方に突出する針138を備えている 。ブラインド穴は、横孔140に流体的に接続されている。針138の横孔140とは反 対の端は、流体導管18に接続されて加圧空気を図１に示すインク容器12に供給す る。 この好適実施形態では、インク容器12に関連する流体出口30は、インク容器シ ャーシ144から外方に突出する中空の円筒ボス142を備えている。シャーシ144に 向かうボス142の端は、インク貯蔵容器22に流体的に接続されて流体出口30に流 体を供給する導管146の中に開いている。ばね148および封止球150がボス142の内 部に設置され、従順な隔膜152およびクリンプカバー154により所定位置に保持さ れている。ばね148は、封止球150を隔膜152に抗して片寄せ、流体シールを形成 している。 好適実施形態では、インク容器12に関連する空気入口28は、ばね148および封 止球150により形成される追加シールが省略されている他は、流体出口30と同様 である。インク容器12に関連する空気入口28は、インク容器シャーシ144から外 方に突出する中空の円筒ボス156を備えている。シャーシ144に向かうボス156の 端は、外 殻24と流体貯蔵容器22の外側部分との間の領域に連絡して流体貯蔵容器22を加圧 する導管158の中に間いている。従順な隔膜160およびクリンプカバー162がシー ルを形成している。 正しい相互接続が形成されるようにインク容器12をインク容器受けステーショ ン88に挿入する仕方を次に図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、および図１３Ｂに関 して説明する。インク容器12が最初インク容器受けステーション88に挿入される につれて、インク容器に関連する鍵掛け案内形体58および60がインク容器受けス テーション88に関連する対応する鍵掛け案内形体92に正しく整列しなければなら ない。これら鍵掛け案内形体が正しく整列すると、インク容器12がインク容器受 けステーション88の正しいスロットに確実に挿入される。 図１２Ａおよび図１２Ｂに示したように、インク容器12を更にインク容器受け ステーション88に挿入すると、外方に突出する流体出口30および空気入口28が、 インク容器受けステーション88にある、それそれ流体入口および空気出口126お よび136に関連する対応するハウジングに係合する。流体および空気の相互接続3 0および28がそれそれハウジング部材126および136に係合するにつれて、浮動相 互接続102がＸ軸およびＹ軸方向にインク容器12と整列する。好適実施形態では 、電気相亙接続70の流体出口30および空気入口28は、すべてインク容器12の同じ シャーシ部分と一体に形成されている。したがって、浮動相互接続102が流体出 口30および空気入口28と整列すると、インク容器受けステーション88に関連する 電気相互接続100がインク容器12に関連する電気相互接続70と粗く整列する。 図１２Ｂから、インク容器に関連する電気接点54がインク容器受けステーショ ンに関連する電気ばね接点104と正しく整列していないことがわかる。しかし、 流体および空気の相互接続30および28とそれぞれ対応する流体および空気のハウ ジング部材110および114とにより与えられるＸ軸およびＹ軸方向の粗い整列によ り、案内部材72が少なくとも粗く案内スロット106と確実に整列する。インク容 器12がインク容器受けステーション88に更に挿入されるにつれて、各直立案内72 の先細部分および案内スロット106にある先細部分122が電気接続100に力を加え て電気相互接続を相互接続部分102に対してＸ軸方向に押し、直立案内部材72の 中心を受けスロット106の中に据える。 図１３Ａは、インク容器受けステーション88に完全に挿入されたインク容器12 を示す。この完全に挿入された位置で、流体および空気の正しい接続がインク容 器12とインク容器受けステーション88との間に形成される。加えて、図１３Ｂに 示したように、電気相互接続100は、直立案内部材72と案内スロット106との係合 により中心位置に押し込まれている。この中心位置でインク容器12に関連する電 気接点54がインク容器受けステーション88に関連する正しいばね片寄せ電気接点 １04に係合する。ばね片寄せ電気接点104は電気接点54に対して片寄せられてい るので、正しい低抵抗電気接触が形成される。 本発明は、インク容器12と受けステーション88との間の不整列を見込んだ電気 相互接続装置を利用している。本発明は流体および空気の相互接続を整列させる ための粗整列装置および電気相互接続を整列させるための別の精整列装置を備え ているので、インク容器と受けステーションとの問の大量の不整列を許容するこ とができる。 インク容器とプリンタ部分との間のこの不整列を見込んだ重要な特徴は、流体 および空気の相互接続に対して移動し得るプリンタ部分に電気相互接続を使用し ていることである。電気相互接続は、電気相互接続を流体および空気の相互接続 とは別に整列させるための整列部材を利用している。流体相互接続とは分離され た各電気相互接続に関連する整列部材を使用することにより、正しい電気的整列 が確保される。本発明の整列装置は、正確でしかも非常に確実な電気相互接続の 他に流体相互接続をも確実に形成しながら、廉価な成形プロセスを使用して形成 されるインク容器12を使用できるようにする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年５月１４日（１９９９．５．１４） 【補正内容】 明細書 印刷装置への確実な流体的空気的および電気的接続を形成する取り替え可能イン ク容器 技術分野 本発明は、インクジェット印刷装置に関するものであり、更に詳細に記せば、 印字ヘッドから切り離して取り替え可能インク容器を利用するインクジェット印 刷装置に関する。 背景技術 このようなインクジェット印刷装置の一つは、ヨーロッパ特許出願0 440 261 A2に開示されている。ヨーロッパ特許出願0 440 261 A2は、取り替可能インク容 器を有するインクジェット記録装置を開示している。取り替可能インク・カート リッジは、アダプタに挿入できるインク・カセットを備えている。アダプタおよ びインク・カセットにより形成されるインク・カートリッジは、記録装置のカー トリッジ案内に挿入できる。インク・カートリッジのアダプタの側壁には、カー トリッジ案内の案内に係合してインクカートリッジをカートリッジ案内の内部に 正確に位置決めするレールがある。インクカートリッジは、中空針および記録装 置の対応する接続ピンにそれぞれ係合するキャッピング部材および情報媒体接点 を備えている。 以前から使用されているプリンタは、印字ヘッドから切り離して取り替え得る インク容器を利用している。インク・カートリッジが空になると、インク・カー トリッジを取り外して新しいインク容器と取り替える。印字ヘッドから切り離さ れる取り替え得るインク容器を使用すれば、ユーザが印字ヘッドを取り替えるこ となくインク容器を取り替えることができる。こうしてインク容器が空になると きではなく印字ヘッドの寿命の終わりまたは終わりの近くで印字ヘッドが取り替 えられる。 以前から使用されている軸外インク配給装置は、インク容器に設置されたメモ リ装置を利用して、メモリ装置に記憶されている情報に基づき印字ヘッド駆動条 件を変えている。たとえば、Ujita等に与えられた米国特許5,506,611は、駆動条 件を印字ヘッドに与えるための電気端子を有するメモリ装置の利用を開示してい る。これら駆動条件には、駆動電圧、パルス幅、周波数、および予備放電の数、 がある。メモリ装置は、メモリ装置用電気接点がインク・カートリッジの外面 発明の開示 本発明は、軸外印刷装置に使用する取り替え可能なインク容器である。印刷装 置は、取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータ を制御する。インク容器にはインク容器を印刷装置に挿入する方向に対する前縁 および後縁がある。取り替え可能インク容器は、前縁の方に設置された流体出口 を備えている。流体出口は、印刷装置に関連する中空針に流体接続するように構 成されている。中空針は、挿入方向とは反対の方向に突出している。インク容器 に設けられているのは、インク容器に設置された複数の電気接点である。複数の 電気接点は、印刷装置に関連する相補電気接点に係合するよう構成されている。 またインク容器に設けられているのは、インク容器から挿入方向に突出している 案内部材である。案内部材は、印刷装置に関連する先細案内部材受けスロットに 係合するよう構成されている。この係合により相補電気接点が中空針に対して、 インク容器を印刷装置に挿入する間相補電気接点を複数の電気接点に確実に正し く整列するように位置決めされる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のインク容器を備えた印刷装置の概略図を示す。 図２は、図１の印刷装置の斜視図を示す。 図３は、本発明のインク容器の前縁部分の斜視図を示す。 図４は、本発明のインク容器の側面図を示す。 図５は、図３のインク容器の電気接続部分の、部分的に破断した、上平面図を 示す。 図６は、図５に示した線６−６’で切ったインク容器の電気接続部分の側面図 を示す。 図７は、本発明のインク容器を設置した状態で部分的に破断して示したインク 容器受けステーションの斜視図を示す。 図８は、図７のインク容器受けステーションの線８−８’で切った断面図であ り、部分的に破断して示してある。 図９は、図８に示したインク容器受けステーションの非常に拡大して示した電 気、流体、および空気の各コネクタを示す。 および80を機械的損傷から保護するのに役立つ。加えて、直立璧74および76は、 指が不注意に電気接点78および80に接触するのを極小にするのに役立つ。電気接 点78および80との指の接触は、インク容器12と印刷装置10との間の電気接続に伴 う信頼性の問題を生ずる可能性のある、これら電気接点の汚染を生ずる可能性が ある。最後に、電気接点78および80との不注意な接触は、情報記憶装置34に伴う 信頼性の問題を生ずる可能性のある静電放電（ＥＳＤ）を生ずる可能性がある。 情報記憶装置が静電放電に特に敏感であれは、このような放電が情報記憶装置の 破滅的故障を生ずることがある。 図６は、図５に示す電気相互接続70の断面図を示す。図６から直立部材72がイ ンク容器12の前縁部分50から座標系86のＺ軸方向に外方に突出していることがわ かる。好適実施形態の直立案内部材72は、前縁から後縁に向かって先細になって いる。直立案内部材は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、および図１２Ｂに関し て説明するように、インク容器12をプリンタ・シャーシ38に挿入する期間中、決 定的案内機能を行い、正しい電気的接続が確実に達成されるようにする。 一好適実施形態では、直立案内部材72は、インク容器シャーシ26と一体に形成 されている。この好適実施形態では、インク容器シャーシ26は、空気入口28の他 に流体出口30をも形成している。 図７は、本発明のインク容器12を示し、プリンタ・シャーシ38内部のインク容 器受けステーション88の中に固定されているよう図示してある。インク容器12は 鍵掛け案内形体58および60およびそれぞれの流体貯蔵容器に入っている対応する インク特性の他は、同様であるから、各インク容器12に対して同じ参照数字を使 用することにする。インク容器証印90をインク容器受けステーション88の各スロ ットに近接して設けることができる。インク容器証印90をインクの色を示す色片 または文字列として、インク容器12をインク容器受けステーション88の正しいス ロットに挿入するための色合わせの際にユーザを補助することができる。先に説 明したように、図３および図４に示す鍵掛け案内形体58および60はインク容器が 間違ったスロットに設置されないようにする。インク容器が間違ったスロットに 設置されると、不適当な色混合またはインク形式の異なるインクの混合を生ずる 可能性があり、いずれも粗末な印刷品質を生ずる可能性がある。 請求の範囲 １．取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータを 制御する軸外印刷装置（10）にインク（19）を供給する取り替え可能インク容器 （12）であって、インク容器を印刷装置に挿入する方向に対して前縁（50）およ び後縁（52）を有するものにおいて、 前縁の方に設置され、挿入方向とは反対の方向に突出している、印刷装置に関 連する、中空針（128）に流体接続するよう構成されている流体出口（30）、 インク容器に設置され、印刷装置に関連する相補電気接点（104）に係合する よう構成されている複数の電気接点（54）、および インク容器（12）の前縁（50）に複数の電気接点（54）に近接して設置され、 インク容器から挿入方向に突出している案内部材（72）であって、インク容器を 印刷装置に挿入する間、印刷装置（10）に関連する先細案内部材受けスロット（ 106）に係合し、相補電気接点（104）が複数の電気接点に確実に正しく整列する ように相補電気接点（104）を中空針に対して再位置決めする案内部材（72）、 を備えていることを特徴とする取り替え可能インク容器（12）。 ２．流体出口（30）が隔膜（152）および玉弁（150）を備え、取り替え可能イン ク容器が印刷装置（10）に正しく挿入されている状態で、中空針（128）が隔膜 を貫いて突出し、インク（19）をインク容器と印刷装置との間を移動させるよう に玉弁を変位させることを特徴とする請求の範囲１項に記載の取り替え可能イン ク容器（12）。 ３．複数の電気接点（54）、流体出口（30）、および案内部材（72）が、各々イ ンク容器のシャーシ部分（26）に設置されていることを特徴とする請求の範囲２ 項に記載の取り替え可能インク容器（12）。 ４．案内部材（72）が、シャーシ部分（26）と一体に形成されていることを特徴 とする請求の範囲３項に記載の取り替え可能インク容器（12）。 ５．印刷装置（10）に関連する相補空気出口（96）に接続するよう構成され、取 り替え可能インク容器を加圧して流体出口（30）を通る流体流量を増大させるた めの空気入口（28）を備えていることを特徴とする請求の範囲１項に記載の取り 替え可能インク容器（12）。 ６．流体出口（30）、空気入口（28）、および案内部材（72）が各々、取り替え 可能インク容器のシャーシ部分（26）に形成されていることを特徴とする請求の 範囲５項に記載の取り替え可能インク容器（12）。 ７．印刷装置（10）に関連する先細案内部材受けスロット（106）および相補電 気接点（104）の各々が、印刷装置（10）に設置されて流体出口（30）に対して 移動可能である電気コネクタ（100）の各部分であることを特徴とする請求の範 囲１項に記載の取り替え可能インク容器（12）。 ８．取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータを 制御する軸外印刷装置（10）に使用するための取り替え可能インク容器（12）で あって、インク容器を印刷装置に挿入する方向に対して前縁（50）および後縁（ 52）を有するものにおいて、前縁（50）の方に設置され、印刷装置に関連する対 応する流体入口（98）に接続するよう構成されている流体出口（30）、 印刷装置パラメータを制御するための情報を保存するメモリ要素（34）に電気 的に接続され、インク容器に設置されて、印刷装置に関連する相補電気接点（10 4）に係合するための複数の電気接点（54）であって、インク容器が印刷装置に 正しく挿入された状態で、基準の重力枠に対して、流体出口（30）で漏れたイン クが複数の電気接点（54）を汚染しないように、流体出口の上方に設置、配置さ れている複数の電気接点（54）、および インク容器（12）の前縁（50）に複数の電気接点（54）に近接して設置され、 インク容器から挿入方向に突出し、印刷装置（10）に関連する先細案内部材受け スロット（106）に係合するよう構成され、インク容器を印刷装置に挿入する間 、相補電気接点（104）を再位置決めして相補電気接点を複数の電気接点と確実 に正しく整列させるための案内部材（72）、 を備えていることを特徴とする取り替え可能インク容器（12）。 ９．挿入方向が基準の重力枠に対して略垂直であることを特徴とする請求の範囲 ７項に記載の取り替え可能インク容器（12）。 １０．前縁に設置された空気入口（28）を備え、空気相互接続が印刷装置（10） に関連する相補空気出口（96）に接続するよう構成されていことを特徴とする請 求の範囲７項に記載の取り替え可能インク容器（12）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メリル，デビット，オウ アメリカ合衆国 オレゴン州97330，コル ヴァリス，ウィステリア・ウェイ エヌ・ ダヴリュー 3875 (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 【要約の続き】 に、複数の電機接点（54）と相補電機接点が確実に正し く整列することになる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータを 制御する軸外印刷装置にインクを供給する取り替え可能インク容器であって、イ ンク容器を印刷装置に挿入する方向に対して前縁および後縁を有するものにおい て、 前縁の方に設置され、挿入方向とは反対の方向に突出している、印刷装置に関 連する中空針に流体接続するよう構成されている流体出口、 印刷装置に設置され、印刷装置に関連する相補電気接点に係合するよう構成さ れている複数の電気接点、および 複数の電気接点に近接し、インク容器から挿入方向に突出している案内部材で あって、インク容器を印刷装置に挿入する間、印刷装置に関連する先細案内部材 受けスロットに係合し、相補電気接点が複数の電気接点と確実に正しく整列する ように電気接点を中空針に対して位置決めする案内部材、 を備えていることを特徴とする取り替え可能インク容器。 ２．流体出口が隔膜および玉弁を備え、取り替え可能インク容器が印刷装置に正 しく挿入されている状態で、中空針が隔膜を貫いて突出し、インクをインク容器 と印刷装置との間を移動させるように玉弁を変位させることを特徴とする請求の 範囲１項に記載の取り替え可能インク容器。 ３．複数の電気接点、流体出口、および案内部材が、各々インク容器のシャーシ 部分に設置されていることを特徴とする請求の範囲２項に記載の取り替え可能イ ンク容器。 ４．案内部材が、シャーシ部分と一体に形成されていることを特徴とする請求の 範囲３項に記載の取り替え可能インク容器。 ５．更に、印刷装置に関連する相補空気出口に接続するよう構成され、取り替え 可能インク容器を加圧して流体出口を通る流体流量を増大させるための空気入口 を備えていることを特徴とする請求の範囲１項に記載の取り替え可能インク容器 。 ６．流体出口、空気入口、および案内部材が各々、取り替え可能インク容器のシ ャーシ部分に形成されていることを特徴とする請求の範囲５項に記載の取り替え 可能インク容器。 ７．印刷装置に関連する先細案内部材受けスロットおよび相補電気接点の各々が 、印刷装置に設置されて流体出口に対して移動可能である電気コネクタの各部分 であることを特徴とする請求の範囲１項に記載の取り替え可能インク容器。 ８．取り替え可能インク容器からの電気信号に応答してプリンタ・パラメータを 制御する軸外印刷装置にインクを供給する取り替え可能インク容器であって、イ ンク容器を印刷装置に挿入する方向に対して前縁および後縁を有するものにおい て、 前縁の方に設置され、印刷装置に関連する対応する流体入口に接続するよう構 成されている流体出口、 印刷装置パラメータを制御するための情報を保存するメモリ要素に電気的に接 続された複数の電気接点であって、インク容器が印刷装置に正しく挿入された状 態で、流体出口で漏れたインクが複数の電気接点を汚染しないように、基準の重 力枠に対して、流体出口の上方に設置、配置されている複数の電気接点、 を備えていることを特徴とする取り替え可能インク容器。 ９．挿入方向が一般に基準の重力枠に対して垂直であることを特徴とする請求の 範囲７項に記載の取り替え可能インク容器。 １０．更に、前縁に設置された空気入口を備え、空気相互接続が印刷装置に関連 する相補空気出口に接続するよう構成されていことを特徴とする請求の範囲７項 に記載の取り替え可能インク容器。