JP2004511376A - 電子制御可能なペン用のプリントヘッド／カートリッジ - Google Patents

Abstract

インクジェットヘッド等のマーキングデバイス（１１２０）と書き込み面と接触する非マーキングスタイラス（１１５６）とを含むペン用カートリッジにおいて、ペンは表面上に可視経路をマークすることができ、マーキングデバイスは、カラー、線の太さ等の経路の属性を電子的制御可能にて変更することができる。ペンは、ボタンやスライダー（１４０４，１４０６，１４０８）等のユーザーインターフェースと、デイスプレイ（１４１０）とを含み、それによってユーザーは属性を変更してもよい。センサーはメモリーに記憶されるか、または、外部制御電源へ送信されるコード化されたデータやカラーを含むイメージを感知することができる。スタイラスは縦軸に沿って滑るように動き、集積回路を作動させるプリントヘッドに動力を供給するためそして／または回転式インクジェット・ヘッドキャップを開けるためスイッチを作動させることができる。スタイラスは、形跡を識別する際の更なる安全装置として手によって加えられる力を測定するための圧力変換器を含んでいてもよい。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、基材上に筆記及び描画などのマーキングを行うための用具に関し、さらに詳しくは、カラー、線の幅、種類等の各種の特性をもつマーキングを行うことのできる装置に関する。マーキングはインク、トナー等の材料の付着、または、熱的あるいは静電手段等による基材自体の変更を含む。
【０００２】
【同時係属出願】
本発明に関するさまざまな方法、システムと装置は、本発明と同時に本発明の出願人、または、指定代理人によって出願された次の同時係属出願に開示されている：
ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７９，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８９，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８１，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８７，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８５，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８４　及び　ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８３
これらの同時係属出願の開示は、相互参照によってこの中に組み入れられている。
【０００３】
本発明に関するさまざまな方法、システムと装置は、２０００年９月１５日付けの本発明の出願人、または、指定代理人によって出願された次の同時係属出願に開示されている：
ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１０８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１０及びＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１１
これらの同時係属出願の開示は、相互参照によってこの中に組み入れられている。
【０００４】
本発明に関するさまざまな方法、システムと装置は、２０００年６月３０日付けの本発明の出願人、または、指定代理人によって出願された次の同時係属出願に開示されている：
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５６及びＰＣＴ／ＡＵ００／００７５７これらの同時係属出願の開示は、相互参照によってこの中に組み入れられている。
【０００５】
本発明に関するさまざまな方法、システムと装置は、２０００年５月２４日付けの本発明の出願人、または、指定代理人によって出願された次の同時係属出願に開示されている：
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１７　及びＰＣＴ／ＡＵ００／００５１１
これらの同時係属出願の開示は、相互参照によってこの中に組み入れられている。
【０００６】
【背景】
現行のペンや鉛筆などの筆記用具は、作成するマーキングの特徴と関連して、比較的静的なデバイスである。鉛筆、万年筆、または、ボールペンは、一般に、鉛やインクの単一の色を付着させる独自のマーキング点を備えている。交換による以外、ペンのマーキング点を修正することはできない。なされるマーキングの特徴におけるいかなる変更も、用具の方向、動作の方向そして基材に加えられる力を変えるユーザーに依存する。いくつかのボールペンは、多様な個別のカートリッジとともに市販されていると言っても、これらは単にユーザーに特別な色を選べるようにしているだけである。各色は、別々のカートリッジで提供されているので、実際に提供されうる色の数には限りがある。
【０００７】
【発明の概要】
より一層の有用性を持つ筆記用具を提供する目的で、本発明は一つの広義な形態において、従来のペン先やペンや鉛筆の先に代わるものとしてインクジェットタイプ・プリントヘッドを含むペン、または、ペン用カートリッジを提供する。インクジェットタイプ・プリントヘッドを提供することにより、従来のペンと鉛筆に比べ、付けられるマーキングの特徴はより変化に富みより容易にコントロールできるようになる。
【０００８】
また、本発明は一つの広義な形態において、マーキングデバイスを含み表面上に可視経路をマークすることができるペンであって、マーキングデバイスが経路の少なくとも一つの属性を電子的制御にて変更することができ、ペンはユーザーが少なくとも一つの属性を変更できるユーザーインターフェース含む、ペンを提供する。
【０００９】
マーキングデバイスはペンと一体化しても良いし、または、ユーザー交換式カートリッジの一部であっても良い。
【００１０】
従って、一つの広義な形態において、発明はまた、ペン用カートリッジであって、カートリッジはマーキングデバイスを含み、表面上に可視経路をマークすることができ、マーキングデバイスは経路の少なくとも一つの属性を電子制御により変えることが出来る、ペン用カートリッジを提供する。
【００１１】
ペン、または、カートリッジはノンマーキングスタイラスペン先を含んでいても良い。スタイラスペン先は、好ましくはカートリッジ本体やペンに対応した第一軸に沿って移動可能である。あるいは、スタイラスペン先は固定されていても良い。好適な形態においては、スタイラスとマーキングデバイスは共に、ユーザー交換式カートリッジの一部であるが、スタイラスペン先はペンの一部であり、マーキングデバイスは使い捨てカートリッジの一部であっても良い。
【００１２】
スタイラスペン先の相対的な位置を感知する位置センサー、または、スタイラスペン先に加えられる圧縮力を感知する力センサー、または、両者を備えていても良い。読み取った情報は単にマーキングデバイスを作動させたり、停止させたりするのに使用しても良いし、または、付着した経路の属性をコントロールするのに使用しても良い。
【００１３】
スタイラスペン先の所定量以上の動きを感知した際、または、スタイラスペン先へ所定量以上の圧縮力が作用した際、オン／オフ・スイッチが「オン」状態へ切り替わるようにしても良い。
【００１４】
マーキングデバイスは、好ましくはプリントヘッドが表面上にインクを付着させてもよい開放位置とキャッパーがプリントヘッドを塞いでインクの付着を防ぐ閉位置との間を移動できるキャッピングデバイスを含む。
【００１５】
好適な形態では、キャッピングデバイスは開放位置と閉位置との間で軸の周りを回転する。好ましくは、スタイラスペン先の動きによってこの動きが達成される。
【００１６】
好適な実施形態においては、第一軸に沿って移動可能なスタイラスペン先で、第一軸に対して、０度、または、９０度以外の角度で伸びているスロットや溝を含むスタイラスペン先がある。キャッピングデバイスはマーキングデバイスの前面に装着されており、開放位置と閉位置との間で第一軸と平行な第二軸の周りを回転できる。キャッピングデバイスはスロットや溝にはまるアームを含み、第一軸に沿ったスタイラスペン先の動きにより、開放位置と閉位置との間をキャッピングデバイスが移動する。
【００１７】
カートリッジ、または、ペンは少なくともマーキングデバイス用そして好ましくはユーザーインターフェース用の電源を含んでいても良い。電源は使い捨てバッテリー、または、充電式バッテリーでも良い。
【００１８】
カートリッジが設置される場合、カートリッジは好ましくは少なくとも一つの属性を変更するための少なくとも一つのコントロール信号をペンから受信するための電気入力を含む。
【００１９】
マーキングデバイスは表面上を動作しても良いし、マーキングデバイスがその上で動作する転写デバイスを備えても良い。
【００２０】
カートリッジが提供される場合、カートリッジは少なくとも変更可能な属性または属性群に関するデータを記憶する不揮発性のメモリーを含んでいても良い。
【００２１】
マーキングデバイスは好ましくはインク吐出タイププリントヘッドであるが、他のマーキングデバイスを使用しても良い。
【００２２】
さらなる実施形態において、本発明はマーキングデバイスを含み、表面上に可視経路をマークすることができるペンであって、マーキングデバイスが経路の少なくとも一つの属性を電子的制御にて変更することができ、ペンはユーザーが少なくとも一つの属性を変更できるユーザーインターフェースと、イメージ、カラーまたは両者を感知するための少なくとも一つの検出デバイスとを含む、ペンを提供する。
【００２３】
感知したイメージやカラーに基づいて、少なくとも一つの属性を変更しても良い。
【００２４】
ペンは好ましくは属性についての少なくとも一つのユーザー定義のセットを記憶するためのメモリーを含み、そしてユーザー定義のセットは検出デバイスによって感知されたイメージまたは、カラーから引き出される属性を随意的に含む。
【００２５】
検出デバイスの一つは属性に関するコード化されたデータを含むイメージを感知することができても良い。
【００２６】
検出デバイスをマーキングデバイスに隣接して配置しても良いし、または、ペンの一方の端に検出デバイスを配置し、もう一方の端にマーキングデバイスを配置しても良い。
【００２７】
検出デバイスは、好ましくはそれを表面に押しつけることによって動作可能となる。
【００２８】
ユーザーインターフェースは少なくとも一つのスライダーまたは、少なくとも一つのコントロールボタン、または、少なくとも一つのスライダーと少なくとも一つのコントロールボタンを含んでいても良い。
【００２９】
ユーザーインターフェースは少なくとも一つの属性に関する情報を表示する表示部を含んでいても良い。
【００３０】
ユーザーインターフェースは、好ましくは少なくとも一つの属性の記憶されたセットを次々と反復使用ができる。
【００３１】
また、本発明はマーキングデバイスを含み、表面上に可視経路をマークすることができるペンであって、マーキングデバイスが経路の少なくとも一つの属性を電子的制御にて変更することができ、ペンはユーザーが少なくとも一つの属性を変更できるユーザーインターフェースと、コード化されたデータを含んでいるイメージを感知することができる少なくとも一つの検出デバイスとを含む、ペンを提供する。
【００３２】
ペンは好ましくはコード化されたデータを解読し、解読されたデータに応じて少なくとも一つの属性を変更するためのデコーダーを含む。
【００３３】
ペンは、外部制御ソースから指令を受信するためのレシーバを含んでいても良く、そして少なくとも一つの属性は前記の受信指令に応じて変更される。
【００３４】
ペンは好ましくは、異なる属性値セットを記憶するためのメモリーを含む。このメモリーは、少なくとも一つの属性の少なくとも一つのユーザー定義セットを記憶しても良い。
【００３５】
ペンは好ましくは、感知されたイメージデータ、コード化されたデータまたは、解読されたデータを外部制御ソースへ送信するための送信器を含んでいる。
【００３６】
ペンは好ましくは、感知されたイメージの所在地である経路が持つ少なくとも一つの属性についての数値や数値群と一緒に、感知されたイメージデータ、コード化されたデータ、または、解読されたデータを外部制御ソースへ送信する。
【００３７】
ペンは、位置検出デバイス、または、動作検出デバイス、または、両者を含んでいても良く、そして少なくとも一つの属性はペンの相対位置、ペンの相対速度または、両者に依存する。
【００３８】
ペンの位置や速度をイメージの感知された位置から得ても良いし、または感知されたイメージにエンコードされたデータから得ても良い。
【００３９】
本発明はまた一つの広義の形態において、複数のインク吐出デバイスと中心軸を有するインク吐出型プリントヘッドであって、インク吐出デバイスが一連のグループで配列されており、グループの各々は一般に非平行線に沿って伸びている、インク吐出型プリントヘッドを提供する。
【００４０】
それぞれのグループの隣接したインク吐出デバイスを放射状線の両側に交互にあるいは放射状線上に配置しても良い。
【００４１】
一組のデバイスを共通のインク供給源に接続しても良い。好ましくは各々のセットは、１グループ以上のデバイスを含み、さらに好ましくは、各々のセットは他のセットと異なるインク供給部を有している。グループのデバイスは好ましくは、同一のセットの一部であって、隣接するグループは異なるセットに属している。
【００４２】
異なるセットのグループは好ましくは繰返しパターンで配置されている。
【００４３】
好ましくは４セットと１２グループである。
【００４４】
好ましくは、デバイスのそれぞれのグループに共用のギャラリーからインクを供給し、全てのギャラリーはプリントヘッドの第一水平坑道にあり、一組のデバイス用ギャラリーは、第二水平坑道で少なくとも一つの連絡通路によって一部分相互に連絡されており、各セットの連絡通路は少なくとも一つの他のセットのギャラリーの真下を通っている。
【００４５】
プリントヘッドは好ましくは、固形物の第一層、第一層上のインク吐出デバイス層そして第一層の下にある固形物の第二層とを含む。
【００４６】
ギャラリーは好ましくは、第一層の厚みを通って伸びているスロットであり、好ましくは、連絡通路は第二層の下面にある溝であって第二層の厚みを通ってほんの一部分だけ伸びている。
【００４７】
好ましくは、第二層は連絡通路とギャラリーを繋ぐ連結通路を含み、連結通路は第二層の厚みを通って伸びている。
【００４８】
第一、第二およびインク吐出デバイス層は不連続の層であるか、または、組込デバイスの一部である。
【００４９】
【好適な他の実施形態の詳細な説明】
備考：Ｍｅｍｊｅｔ^ＴＭ はオーストラリアのシルバーブルックリサーチ・ピーティーワイリミテッドの商標である。
【００５０】
基準となるペンとカートリッジの構成
図１から６は本発明の第一の実施形態に係わるペン１１１０を示す。ペンは一般に交換式カートリッジ組立部１１１４が設置されているチューブ状のペン本体１１１２を有する。カートリッジ１１１４はインク供給部１１１６、スタイラスペン先１１１８及びプリントヘッド１１２０を含み、インク供給部を使い果たすかスタイラスやプリントヘッドが損傷を受けた時、捨てられると同時に新しいカートリッジがペン本体に挿入されるように設計されている。しかし、ペンをカートリッジとペン本体一体の使い捨て部品か、エンドユーザーにて分離不能なものとして製造してもよい。
【００５１】
インク供給部１１１６は第一エンドキャップ１１２４によって一方の端で、第二エンドキャップ１１２６によって他方の端で閉じられている細長い中空のチューブ１１２２を有する。チューブ１１２２は好ましくは熱可塑性の材料から作られるが、他の材料から作られてもよい。プラスチック材料から作ると、チューブは好ましくは一定の断面形状を持つように押し出される。しかし、チューブを射出成型してもよい。金属から作る場合、チューブを押し出し成型してもよい。チューブ１１２２は内部を四つの個々のチャンバー１１３０、１１３２、１１３４及び１１３６に分ける数本のリブ１１２８を有している。これらのリブはまた、剛性を与えている。チャンバーはインクで満たされる。最も簡便には、チャンバー全てが同一のカラーインクを有することである。あるいは、各チャンバーに異なったカラーのインクがあってもよい。四つの色と適切なプリントヘッドがあれば、シアン、マゼンタ、イエローとブラックの（ＣＭＹＫ）のカラーインクの組み合わせを使って、ほとんどどのような好みの色も作りだすことが可能である。
【００５２】
チャンバー１１３０はチューブの容積のおよそ半分を占めていて、一方残りの三つのチャンバーは各々チューブの容積の１／６を占めている。ＣＭＹＫのカラー印刷デバイスでは、普通、黒はカラーより多く印刷されるので、黒インクをチャンバー１１３０に入れると共に他の三色をチャンバー１１３２、１１３４及び１１３６に入れる。チャンバーの数と相対的な容積を要望どおり変えても良いことは理解されるであろう。いくつかの現行のデスクトップ・インクジェットプリンターは、黒に加えて６個の異なったカラーインクを使い、必要があればチューブを７個のチャンバーに分けてもよい。カラーインクチャンバーは全てが同じ容量を有する必要はないし、黒インクチャンバーが（黒インクが使われていた場合）利用できる容量の半分を有する必要もない。カラーが利用しやすくなればなるほど黒インクを利用する印刷の割合を減らしてもよく、そしてカラーインクに対する黒インクの割合を変えてもよい。同様に、カラーインクが等量で供給されている間でも、例えばマゼンタをより多く供給できない理由はない。
【００５３】
第一エンドキャップ１１２４は、チャンバーの各々の端をしっかりと密閉できる形状をしている。エンドキャップ１１２４は、インクを使う時空気をチャンバーに入れる小さな空気注入口１１４０を含む。蒸発によるインクの乾燥を避けるために（使用されるインクは通常水性である）可動シール（図示せず）をインクとエンドキャップ１１２４の間に備える。インクを使うと、シールは各チャンバーに沿って動く。
【００５４】
第二エンドキャップ１１２６も各々のチャンバーをしっかりと密閉できる形状をしているが、キャップ１１２６の自由端に接合されているプリントヘッド１１２０とチャンバーとを連通する通路１１７８（図１５参照）を備えている。プリントヘッドは好ましくはインクジェット型プリントヘッドであり、さらに好ましくはマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）系インクジェットである。ＭＥＭＳ系インクジェットは、現在入手可能な殆どのインクジェット型プリンターに今日使われているようなインクの加熱というよりむしろ機械的な作動装置を使ってインクを放出する。このようにＭＥＭＳ系インクジェットはそのようなプリンターに比較して低消費電力であり、このことは使用可能な電力が制限される可搬デバイスで使用することに対してＭＥＭＳ系インクジェットを魅力的なものとしている。ＭＥＭＳインクジェットデバイス及び製造方法をより良く理解するために、参考文献としてはＵＳ先願事件整理番号　ＩＪ０５２ＵＳがあり、この内容を参照して本願明細書に援用する。
【００５５】
プリントヘッドはエンドキャップ１１２６に接合されているが、制御及びパワーコンタクト１１４６を含むしなやかなプリント基板（ＰＣＢ）１１４４に装着されている。
【００５６】
スタイラスペン先１１１８は少量の軸の動きが可能なようにエンドキャップ１１２６上に装着されている。スタイラスペン先１１１８の軸の動きはインテグラルアームズ１１４８で制御されていて、そのアームはランド部１１８４（図１５参照）に寄りかかるためスタイラスの内端から軸方向に離れ、横方向に伸びている。使用する時、スタイラスを基材に押し付けると、アーム１１４８が曲がり、スタイラスが引っ込む。スタイラスは好ましくは、熱可塑性材料を射出成型して形成され、最も好ましくはアセチルから形成される。この動きは典型的には最大量０．５ｍｍで、ユーザーに対し何らかの手ごたえがある。さらにスタイラスペン先の可撓性により基材表面の少量の粗さに適応出来る。必要に応じて、スタイラスペン先を実質的な許容動作なしで固定してもよい。
【００５７】
第一のエンドキャップ１１２４は小さなボタン型や筒状型電池１１３８を受け入れる形状をしている。電池を単にエンドキャップの端に載せてもあるいはエンドキャップのチャンバーに横向きに挿入してもよい。チャンバーに電池を配置すれば、ボタン型や筒状型電池の両ターミナルはチャンバー内の電気接点に容易に結合される。単に端に電池を載せるだけだと、１つのターミナルと容易に結合するだけである。電池１１３８の１つもしくは両方のターミナルとＰＣＢ１１４４とを接続する１本若しくは２本のワイヤあるいは他の電気経路１１３９を設ける。
【００５８】
ペン先キャップ１１５２がエンドキャップ１１２６、プリントヘッド１１２０、ＰＣＢ１１４４及びスタイラスペン先１１１８の上に広がり、スタイラスペン先１１１８の自由端１１５６が突き出る開口部１１５４を設ける。開口部１１５４は卵形の形状をしており、プリントヘッド１１２０がスタイラスペン先の下にある開口部からインクを吐出することを可能にする。
【００５９】
カートリッジ１１１６をペン本体１１１２に位置決めし、ペン先キャップ１１５２と一体となって形成された一本以上の弾力的なスナップ作用のあるアーム１１５８で、所定の位置に固定する。電池１１３８をＰＣＢ１１１４と電気的に接続している両ターミナルを有するエンドキャップにしっかりと装着させた場合には、カートリッジをペン本体１１１２に他の方法ではめ込む必要はない。一つのターミナルだけがＰＣＢに接続されている場合には、必要であればスイッチを介して、ペン本体を他方のターミナルに対する経路として提供するために使用しても良い。その場合には、バッテリーの自由端を、本体１１１２のクローズドエンド１１６０に装着されたターミナルと結合させる。
【００６０】
モノクロームペンにおいては、プリントヘッドを制御するのに必要な最小の機能は、インクジェット駆動部を制御するオン／オフ・スイッチと回路である。ＰＣＢやプリントヘッド自身は、インクジェット駆動部用の制御回路を組み込んでいる。オン／オフ・スイッチは好ましくは、スタイラスペン先を基材に押し付けた時、インクが吐出するようにだけ制御されている。スタイラスを基材に押し付けると結果的にスタイラスペン先に圧縮力をもたらす。この実施形態においては、これが結果的にスタイラスの動きとなりオン／オフ・スイッチは、この動きによって、圧縮力を感知することによって、または他の方法によって作動させてよい。スタイラスがしっかりと固定されている場合は、ペンの他の部分に対してのスタイラスペン先の動きは生じない。
【００６１】
ＰＣＢとプリントヘッド回路を永久に電池に接続しても良いし、ペンに個々の「マスター」オン／オフ・スイッチを備えてもよい。マスター・オン／オフ・スイッチを設けると、例えば個人用オーガナイザ型デバイスのタッチスクリーンに使用するために、ユーザーはノンマーキングモードでペンを使用することができる。後で説明するように、ペンの印刷がないことを確認するために他の機構を使用しても良い。ペンが永久に「オン」であるようなオーバーライド型システムがない場合、プリントヘッドやＰＣＢ回路あるいは両者は好ましくは、電池のパワーを保存するためほとんどの電気回路の電源を切る「スリープモード」型回路を含む。スタイラスペン先を押すと、結果的に電気システムと印刷が「目を覚ます」状態になる。固体デバイスなので、スリープモードからアクテイブモードへ変更することによって引き起こされる、印刷を開始する際の遅れがユーザーに気付かれないほど小さいだろう。ペンが加速度計などの運動検出デバイスを含むとすれば、その場合には特定の閾値を越えた動きを感知すると、このセンサーがペンの「目を覚ます」ことができる。
【００６２】
図１及び３に最もよく見られるように、ペン本体１１１２は対称形ではなくて指当てつまみ１１６２を備えている。この指当てつまみ１１６２はプリントヘッド１１２０の上にあるスタイラスペン先１１１８と同じ方向にペンを保持するようユーザーを促す。しかしながら、ペンの方向は重要ではなく、図７に示すようにスタイラスペン先がどのような方向にあってもプリントヘッドから紙へのインク経路を邪魔しないように、ペンは構成される。
【００６３】
図７はナンバー１１６４，１１６６及び１１６８で表示される三点の異なる方向で紙に静止しているスタイラスペン先を示す。プリントヘッドからのインクの経路がライン１１７０で表示される。ペーパーシート１１６４は、プリントヘッドの上にあるスタイラスペン先と同じ方向を表し、一方ペーパーシート１１６６はプリントヘッドの下にあるスタイラスペン先と同じ方向を表している。ペーパーシート１１６８は、プリントヘッドの側面にあるスタイラスペン先と同じ方向を表している。明らかに、スタイラスペン先はどの方向でもインクの紙への経路を邪魔していない。
【００６４】
図８は、カートリッジが電池を含んでいないという点を除いては、図１から６と同様のカートリッジ１１７２を示す。その他の点では、カートリッジは図１から６のカートリッジと実質的に同一であり、同一の部品は同一の番号で識別する。エンドキャップ１１７４が単純なプラグであり、バッテリーを収容する設備がない点が主な違いである。加えて、ＰＣＢ１１４４へ伸びる電気接続機器やワイヤーがない。カートリッジ１１７２は、電池か結線かどちらかの電源を含むペン本体内で使用されることが意図されている。ペン本体は、ＰＣＢ１１４６と接触するための電気端子を含む。インク供給部１１１６は自己出力による実施形態のものと同じ長さであってもよいし、あるいは異なった長さでもよい。ペンの電池は使い捨てか充電式電池でもよい。
【００６５】
カートリッジは、好ましくは、例えばカートリッジはモノかカラーカートリッジかどうか、最大可能線幅、等のカートリッジの１つ以上の特性を識別する不揮発性メモリーにハードコード化されるかあるいは記憶された識別情報を含む。更に、カートリッジは各チャンバーのインクレベルをモニターするための、あるいは、インクを使い果たした時検知するための回路を含んでもよい。この情報はＰＣＢ１１４４上のコンタクトを経由してペンに提供されてもよい。あるいは、印刷が発生するにつれて計算され想定されるインクの量、または、カートリッジに供給された最初のインク量の減少をペンコントローラが示す。１つの形態として、カートリッジは不揮発性メモリーに最初のインク量を記憶し、そしてカートリッジを組み込んだ時、ペンはこの情報をカートリッジから引き出すことができる。このことがカートリッジを相対的に「沈黙」のデバイスであることを可能にする。
【００６６】
センサー付きペン
内蔵式光検出デバイス付きペンを図９と１０に示す。ペン１２００はボデイモールデイング１２０２、シャーシーモールデイング１２０４及びフロントモールデイング１２０６を有する。ペン１２００は、例えば電源内蔵式使い捨てカートリッジのような、図１から６に示してあるのと同様なカートリッジ１２０８を使用する。
【００６７】
ペンは更にＰＣＢ１２１２及び光モールデイング１２１４を有する光センシングパッケージ１２１０を含む。ＰＣＢ１２１２は、イメージ検出デバイス１２１６、光源デバイス１２１８、プロセシングチップ１２２０、無線送信機チップ１２２２、デイスプレイＬＥＤ１２２４及びアンテナ１２２６を含む。アンテナ１２２６はワイヤ１２２８を経由してＰＣＢ１２１２に接続される。ＰＣＢは随意的に加速度計１２３０を含む。イメージ検出デバイス１２１６は電磁波長の狭帯域若しくは広帯域に反応することができる。光源デバイス１２１８は検出デバイスが反応する波長のいくつかの帯域か全ての帯域で電磁波を放射する。イメージ検出デバイス１２１６は、好ましくは１つ以上の電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳイメージセンサーを有している。光源１２１８は好ましくは事前に選択した一つ以上の波長で電磁波を放射する１つ以上のＬＥＤを有している。光源とイメージセンサーには不要な波長を取り除く１つ以上のフィルタを備えても良い。ある状況においては、望ましくは赤外光にのみ反応する第一のイメージセンサーセットと可視光にのみ反応する第二のセットとを有しても良い。同様に、望ましくは赤外光のみを放射する第一の光源セットと可視光のみを放射する第二のセットとを有していても良い。波長の他の組み合わせは可能で、デバイスは２個以上の波長帯域に反応してもよい。
【００６８】
当社の先願であるＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５（事件整理番号　ＮＰＳ００１），ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０（事件整理番号　ＮＰＰ００１），及びＰＣＴ／ＡＵ００／００５６９（事件整理番号　ＮＰＴ００２）において、紙に印刷された見えないタグを読み取るペンを含む、ネットページと呼称するシステムを開示している。ペン１２００は当社の先願で開示されているネットページペンの全機能を含むことができて、実際、それは制御可能マーキング機能を持ったネットページペンである。
【００６９】
光源デバイス１２１８で放射された光は光モールデイング１２１４によってレンズ１２３２へ導かれて、その後使用される基材へと導かれる。レンズで受けた光は、光モールデイング１２１４によってイメージ検出デバイス１２１６へ導かれる。多くの光源やイメージセンサーがある場合は、光モールデイングが必要に応じてビームコンバイナ、スプリッタ及びフィルタを含む。レンズは好ましくは光モールデイングの一部であって、フロントモールデイングは光が光モールデイング１２１４への往復に通過する開口部１２３３を有する。開口部１２３３は、イメージ検出デバイス１２１６で使われる光を十分に通す材料が不足しているか、材料が供給されるかで特徴づけられる。
【００７０】
ＰＣＢはシャーシーモールデイング１２０４上面のスロット（図示せず）に伸びているアンテナとともにシャーシーモールデイング１２０４のスロット１２３４に装着される。シャーシーモールデイングはボデイモールデイングへ滑合され、フロントモールデイング１２０６によって所定の位置に保持される。フロントモールデイング１２０６はボデイモールデイングの切り欠き１２３６にかみ合うスナップ金具（図示せず）によってボデイモールデイングにはめ込み結合される。ペンＰＣＢ１２１２は、カートリッジＰＣＢ１１４４のコンタクト１１４４とかみ合って、カートリッジが保有するバッテリーからパワーを受け取り、更にプリントヘッド１１２０の動作を制御する。プリントヘッドの制御は、アプリケーションとプロセッサーに依存しており本文献の後の部分で論じる。
【００７１】
プリントヘッドの制御
図１１〜１３は、本発明の更なる実施形態に係わるペン１２５０を示す。ペンは、インクカートリッジ１１１４を受け入れる簡素なチューブ状ボデイ１２５２を有する。カートリッジ１１１４はモノクロインクカートリッジでもカラーカートリッジであってもよい。ボデイ部１２５２は、プロセッサーチップやチップ１２５６及びポテンショメーター１２５７を装着するＰＣＢ１２５４を含む。ポテンショメーターは、ボデイ部１２５２の上面の下に横たわるように配置され、外部スライダー１２５８に接続されている。スライダー１２５８はボデイ部のスロット１２６０で滑るように動く。ＰＣＢ１２５４は、パワーを受入れ、プリントヘッド１１２０を制御するようにカートリッジ１１１４のコンタクト１１４６とかみ合うコンタクトパッド１２６２を含む。
【００７２】
ポテンショメーターはプリントヘッド１１２０によって付着するインクの１つの特性を調節することができる。これは付着するインクの量、引かれる線の幅、付着するインクの色（カラーカートリッジで）あるいは他のどのような属性でもよい。
【００７３】
前に述べたように、カートリッジは、カートリッジの１つ以上の特性を識別する情報、例えばカートリッジがモノか、カラーカートリッジか、最大可能線幅など、を含んでいてもよい。ペンＰＣＢ１２５４のプロセッサー１２５６はカートリッジからこの情報を得て、プリントヘッド１１２０の関連する属性を変えることができる。カートリッジ１１１４は、修正されてよい属性を示す領域１２６８を含んでもよい。情報はカートリッジ本体に直接印刷されてもよいし、ステッカーを使って添付してもよい。ボデイには、領域１２６８が見える、スライダー１２５６に隣接している透明な領域１２６４を含むこともできる。例えば、そのカラー出力が修正可能なカラーカートリッジは、領域１２６４を通して見える領域１２６８に虹のストライプを有していてもよい。ユーザーはスライダー１２５８を単に滑らすだけでインデックスライン１２６６を希望する色の隣になるようにすればどのような色をも選択することができる。線幅が調節可能なモノカートリッジは、軸方向に伸びる線幅を表現するウエッジを有することができる。明らかに、他の属性も変更可能である。
【００７４】
プリントヘッドとスタイラスペン先
図１４及び１５は本発明のカートリッジとペンに用いる好適な配列のプリントヘッドとスタイラスペン先を詳細に示していて、図５、６及び８のカートリッジに使われているものと同様である。従って、同一部品は同一の参照番号を有している。
【００７５】
プリントヘッド１１２０は、ＰＣＢ１１１４に装着されていて、エンドキャップ１１２６の陥凹部１１７６に収容されている。プリントヘッドと陥凹部は両者とも非円形であって、正しい方向になるのに役立つ。エンドキャップ１１２６は、４個のインクギャラリー１１７８を有しており、ギャラリーの各々がインク排出口１１８０において陥凹部１１７６に抜け出る。これらの排出口は、プリントヘッド１１２０のインク注入口１１８２と通じている。
【００７６】
スタイラスペン先１１１８は、ペン先キャップ１１５２のスロット１１８４に装着され、エンドキャップ１１２６の表面１１９０によって適当な位置に保持される。片持ち部１１４８はランド部１１８４に寄りかかり、スタイラスペン先を外側へ偏らせている。スタイラスペン先の前部１１８６は断面が円形であるが、後部１１８８はエンドキャップ１１２６の表面１１９０上を滑動する平坦部１１９１を有する。
【００７７】
スタイラスペン先は、平面１１９１に沿って斜めに伸びているスロット１１８１を含む。プリントヘッド１１２０は、回転式キャッパー１１８３を含む。キャッパーは、第一と第二の作動位置の間で移動可能である。第一番目の位置では、プリントヘッドのインク吐出ノズルがカバーされ、好ましくは密閉され、プリントヘッドでのインクの乾きと異物の進入、または、両者を避ける。二番目の位置では、プリントヘッドのインク吐出ノズルはカバーされず、プリントヘッドは作動してもよい。キャッパー１１８３は、スロット１１８１をはめ込むアーム１１８５を含む。従って、スタイラスペン先がプリントヘッドに対応して出入りすると、キャッパー１１８３を回転させるようになる。スタイラスペン先が負荷を受けておらず、十分伸びている時は、キャッパーは第一番目の位置にあり、そしてスタイラスペン先が押される時、キャッパーは二番目の位置となる。キャッパー１１８３はプリントヘッド１１２０用のオン／オフ・スイッチを組み込んでもよく、その結果プリントヘッドは、キャッパーが二番目の作動ポジションにある場合だけ作動することができる。スロットはキャッパーを開閉する斜部、及びスタイラスペン先の動作と共にキャッパーの動作が起こらない軸方向に伸びている部分とを有していてもよい。
【００７８】
プリントヘッドとキャッパーの構造
プリントヘッド１１２０とキャッパー１１８３の構造と配列が図１６から２４に包括的に示されている。プリントヘッド１１２０は、半導体材料の４層１３０２、１３０４、１３０６及び１３０８から成る組立品である。層１３０６はＭＥＭＳインク吐出デバイス１３１０を含んだ、電気的に活性化した半導体素子の層である。層１３０６は、標準的な半導体組立手法を使って組立てられてきたものである。層１３０２及び１３０４はプリントヘッドにおいては電気的に不活性であり、インクをインク注入口１１８２からインク吐出デバイス１３１０に供給するための通路を提供する。層１３０８も電気的に不活性であり、インクをプリントヘッドから吐出させるためのインク吐出デバイス１３１０の各々の上に開口部１３１２のあるガードを形成する。層１３０２、１３０４及び１３０８は、層１３０６と同一の材料である必要はないし、あるいはなおさら半導体である必要もない。しかし、同じ材料を使うことによって人は材料インターフェースに関連する問題を避ける。更に、全ての構成部品に対して半導体材料を使って、組立品全体は半導体組立手法を使って製造してもよい。
【００７９】
プリントヘッド１１２０は４個のインク注入口１１８２を有し、インク吐出デバイス１３１０は１２組に配列されており、その各々はプリントヘッドの中心１３００からおおよそ放射状に外側へ伸びている。インク吐出デバイス１３１０の４番目毎の放射状の線はどれも皆同一のインク注入口に接続されている。同一のインク注入口へ接続されたインク吐出デバイスは、一組のインク吐出デバイスを構成する。インク吐出デバイス１３１０は放射状の線の両側に交互に配列されており、このことにより結果として、それらの中心はより密接した放射状の間隔となる（他の理由があるだろうか？）。インク吐出デバイス１３１０の１２本の「線」は、プリントヘッドの中心１３００の周りに３０度の間隔で対称的に配列されている。インク吐出デバイス１３１０の「線」の数が１２よりも多くとも少なくともよいことは理解出来るであろう。同様に、インク注入口１１８２は４個よりも多くとも少なくともよい。好ましくは各インク注入口１１８２に対して、同じ数の線があることである。単一のインクがカートリッジに使われていれば、インク注入口はインク吐出デバイスの等しい数の「線」に供給する必要はない。
【００８０】
層１３０６は多数の組の電気制御コンタクト１３１２を備えているタブ１３１１を含む。明確にするために、４個のコンタクトだけが示されている；使用される異なるカラーインクの数と、それぞれ個々のインク吐出デバイス１３１０に亘って望まれる制御の度合いと、他の要件とに依存して、より多くコンタクトを備えてもよいことは理解できることである。プリントヘッドは、ＰＣＢ１１１４上にタブを接合することによって、ＰＣＢ１１１４に装着される。電気コンタクト１３１２は、ＰＣＢ１１１４上の対応するコンタクト（図示せず）とかみ合う。層１３０６は、電源を入れたとき各インク吐出デバイスがデバイスを制御するための制御回路を含む。しかし、一般にどのようなカラーインクで、どのくらいの相対量で印刷するのか等の、全てのより高水準の制御はプリントヘッドの外部で実施される。この制御は図９及び１０に於けるデバイス１２１０あるいは図１１、１２及び１３に於けるデバイス１２５４等のＰＣＢ１１１４あるいはペンＰＣＢ上の回路によって行われてもよい。これらの高水準の制御はコンタクト１３１２を経由してプリントヘッド１１２０へ伝わる。インク吐出デバイスの各セットに対して、少なくとも一組のコンタクト１３１２が好ましい。しかしながら、各線あるいは各個々のインク吐出デバイスがアドレス可能であってもよい。最も簡単には、各組が制御信号によって単に電源をオン、または、オフにできることである。
【００８１】
図１６の平面図に見られるとおり、プリントヘッド１１２０は八角形の対向する面から伸びるタブ１３１４と１３１６とを備えている大体八角形の外形を有する。タブ１３１６は層１３０２、１３０４及び１３０６のみで、一方タブ１３１６は全ての４つの層１３０２、１３０４、１３０６及び１３０８で構成されていることに注意したい。このことはＰＣＢ１１１４を層１３０８の表面上に伸ばすことなく、層１１１４が層１３０６と接合することを可能とする。タブ付きの八角形の形状は、また、エンドキャップ１１２６の陥凹部１１８０にプリントヘッドを配置するのに役立つ。
【００８２】
キャッパー１１８３は、また、好ましくはプリントヘッドと同様の半導体材料で構成されており、プリントヘッドの中心１３００の周りを回転するためにプリントヘッドに装着される。非電気活性層と同様に、キャッパーはプリントヘッドと同様な材料である必要はないし、あるいはなおさら半導体である必要もない。キャッパーは開放位置（図１７参照）と閉位置（図１８参照）の間で回転してもよい。開放位置を、図１６及び１８において点線で示す閉位置と共に示す。キャッパー１１８３は１２個の放射状に伸びている開口部１３１８を有している。これらの開口部は、開放位置において全てのインク吐出デバイスが開口部から自由にインクを吐出できるような大きさに作られかつ配列されている。閉位置では、開口部１３１８がインク吐出デバイスの線と線の間の材料の上に横たわり、開口部１３１８と開口部１３１８の間のキャッパーの材料が上層１３０８の開口部１３２０の上に横たわる。従って、インクはプリントヘッドから漏れることはないし、異物が開口部１３２０とインク吐出デバイスに侵入し、閉塞を引き起こすこともおそらくできない。開口部１３１８は、好ましくは標準半導体エッチング方法を使ってキャッパー１１８３に形成される。図示されている実施形態において、各開口部は一連の重複した円筒形の穴に相当し、その直径はキャッパーの中心１３００からのラジアル距離の関数である。あるいは、開口部は互いに小さな角度をなして放射状に伸びる二本の線によって定義されてもよい。回転すると、キャッパーの外側は内側以上に動き、そのためラジアル距離が増加するにつれて開口部の幅が増加する必要があることが理解されるであろう。
【００８３】
キャッパーは実質上平面であり、下面１３２６の周辺から下に伸びている八本の足１３２２を有す。これらの足は、全周に亘って等間隔に配置され、上層１３０８の上面１３２９の周辺端部に形成された対応するスロット１３２８にはめ込む。スロットは丸みを帯びた内部コーナー付きの長方形である。スロット１３２８の内部表面１３３０及び足の内部表面１３３２はアーチ形であってもよいし、キャッパーが中心軸１３００の周りを回転するということを確実なものとするのに役立つよう、プリントヘッドの中心１３００を中心に据えてもよい。しかしながら、これは必須ではない。図示されている実施形態において、八角形の各面はスロット１３２８を有しているが、これは必須ではなく、例えば交互の面のみがそこにスロットを有していてもよい。足１３２２とスロット１３２８の対称性も必須ではない。
【００８４】
キャッパーの回転はスタイラスペン先にある斜めのスロット１１８１にアーム１１８５をはめ込むことによりもたらされる。キャッパーの回転は、最終的には、足１３２２とスロット１３２８によって制限される。キャッパー、プリントヘッドあるいはスタイラスペン先の損傷を避けるために、アーム１１８５は幅の狭い部分１３３４を有する。スタイラスペン先を極端に押し込んだ場合には、アーム１１８５は幅の狭い部位１３３４あたりで曲がる。加えて、ガードアーム１３３６がアーム１１８５のどちらの側にも備えられ、また、回転を制限するのに役立つ。プリントヘッドが挿入される陥凹部１１７６は、ガードアームが配置される開口部を有している。ある理由で、キャッパーが回転しすぎた場合には、足１３２２がスロット１３２８の端部に接触する前にガードアームが陥凹部の開口部の側面に接触して回転を制限する。
【００８５】
プリントヘッド作動
ペンを作動させてもよい間、スタイラスペン先が基材に押し付けられたときだけ、プリントヘッドが作動することが望ましい。スタイラスペン先がペンの内部へ動く時、ペン先が簡便なオン／オフ・スイッチをクローズさせてもよい。あるいは、力センサーがスタイラスペン先に掛かる力の量を測定してもよい。その際、片持ちアーム１１４８を電気力センサーとして直接使用してもよい。あるいは、離散型力センサーをスタイラスペン先の内端部によって作動させてもよい。力センサーを利用する場合、単にプリントヘッドの電源を入れたり切ったりするために、あるいは例えば、より強い力を伴えばより高い吐出スピードをもたらすようにインク吐出のスピードを（電子的に）制御するために力センサーを使用してもよい。線幅等の他の属性を制御するため、感知された力をコントローラで使用してもよい。キャッパーの回転によってオン／オフ・スイッチを作動させ状態を変化させてもよい。
【００８６】
プリントヘッド・インク通路
プリントヘッドは放射状に配列された、異なる色のインク吐出デバイスを有しており、このことは異なる色のインク吐出デバイスが交互配置されている吐出デバイスにインクを供給する際、問題となる。従来のプリンターでは、インク吐出デバイスを平行な列をなすように配列しているので、異なったインク全てを列の片方若しくは両端から各列に供給することができる。放射状配列では、これが不可能である。
【００８７】
最下層１３０２の裏面には、四個のインク注入口１１８２が備えられている。これらの注入口は層１３０２のほぼ半分の厚みで、裏面に卵形の形状をなしており、そののち円形の開口部１３４０として上面まで引き続き貫通している。層１３０２の裏面は、また、中央の領域に配置されている４個の溝１３４２、１３４４、１３４６及び１３４８を有する。層１３０２を通って溝から伸びる多数の開口部がある（図２１及び２４参照）。下層１３０２の下面はエンドキャップ１１２６に対して密閉されており、従ってこれらの溝をシールされた通路と定義づける。
【００８８】
上に述べたように、４個のインク注入口と１２本の線をなすインク吐出デバイス１３１０があり、従ってインク吐出デバイスの３本の線は同一のインク注入口からインクを受ける必要がある。図２１を参照すると、インク吐出デバイスの一番目の組の３本の線には、１３７０，１３７１及び１３７２の番号をつける。この組はインク注入口１１８２ａによって供給されたインクを受ける。二番目の層１３０４はインク吐出デバイスの線の下にある層の厚みを貫いて伸びているスロット１３５０を有している。スロット１３５０の外端部は、インク注入口１１８２ａと一列に並べられ、そこで図１９に見られるようにその上にあるライン１３７０のデバイスにインクを供給する。スロット１３５０の他端部は、溝１３４２と連通するように層１３０２の開口部１３５６と一列に並べる。溝１３４２の端部は、上面への開口部１３５８と１３６０を有し、これらの開口部はスロット１３５２及び１３５４と各々連通する。これらのスロットは、インクをライン１３７１と１３７２に各々供給する。対向するインク注入口１１８２ｃからインク吐出デバイスの各ライン１３７６、１３７７及び１３７８へのインクの供給は、スロット及び溝の鏡像で達成される。
【００８９】
インク注入口１１８２ｂはスロット１３６２と連通し、そこでインク吐出デバイスのライン１３７３にインクを供給する。スロット１３６２の内端部は、層１３０２の開口部１３６４と連通する。この開口部１３６４は、溝１３４４と連通する。溝１３４４の他端部は、スロット１３６８と連通する上面へ伸びる開口部１３６６を有している。スロット１３６８は、インク吐出デバイスのライン１３７４と１３７５の下に伸びており、そこで３本のラインの全てが同一のインクを受ける。注入口１１８２ｄからライン１３７９、１３８０及び１３８１へのインクの供給は、スロット及び溝の鏡像配列で達成される。
【００９０】
印刷インクの属性の制御
ポテンショメーターによるカラー制御
図２３は、ペン本体１４０２と交換式４色インクカートリッジ１１１４とを有する４色ペン１４００を示す。ペン本体１４０１は、３個の回転式ポテンショメーター１４０４、１４０６及び１４０８を含む。ポテンショメーターは、色相、彩度及び輝度を各々制御し、ペン本体は更に設定に対応した色を表示するデイスプレイ１４１０を含む。デイスプレイ１４１０は好ましくは、必要な色を表示することができる有機光放射ダイオード（ＯＬＥＤ）デイスプレイである。あるいは、デイスプレイはいくつかの異なる色のパルス幅変調ＬＥＤの組み合わせ、若しくはカラーＬＣＤでもよい。パッシブデイスプレイには、各制御に隣接した表面に印刷された各制御結果のグラフ表示を備えてもよい。更なるバリエーションは、ＨＳＶやテキストの数値を出力するデイスプレイを提供する。デイスプレイを省略することもでき、ユーザーは単にサンプルラインを描くことに依存して希望する属性を得る。ポテンショメーターは回転式よりむしろ直線型ポテンショメーターでもよい。
【００９１】
他のカラーコントロールモデルを使っても良いことは理解出来るであろう。ＨＳＶを制御する代わりに、ポテンショメーターは赤、緑及び青（ＲＧＢ）の属性若しくは、付着したシアン、マゼンタ及びイエロー（ＣＭＹ）インクの相対量を制御してもよい。ペンは、ポテンショメーターがＨＳＶ、ＲＧＢあるいはＣＭＹのどれも変更することを可能にする能力を備えてもよい。
【００９２】
サイクルボタンによるカラー制御
図２４は、ペン本体１４２２と交換式４色インクカートリッジ１１１４とを含むペン１４２０を示す。ペン本体１４２２は、カラーデイスプレイ１４２４を含み、好ましくはＯＬＥＤと３個のカラーボタン１４２６、１４２８及び１４３０とを含む。ペン本体は、複数の異なった明度が記憶される不揮発性メモリーを含む。制御ボタン１４２６はペンを「選択」モードにセットするのに使用でき、そうすることによってデイスプレイ１４２４がプリントされるべき対応色を表示するとともに、ボタン１４２８と１４３０はペンに利用可能な記憶された数値を次々と反復させる。ボタン１４２８と１４３０は、ペンに異なる方向で数値を次々とスクロールさせる。１つの方向でのスクロールで良い場合には、ボタン１４３０を省略してもよい。希望する数値がいったん表示されれば、それをボタン１４２６で選択してもよく、その後ペンは数値が変更されるまでは選択された組み合わせを作り出していくだろう。
【００９３】
サイクルボタンによるライン属性制御
図２５は、ペン本体１４３４と交換式４色インクカートリッジ１１１４とを含むペン１４３２を示す。ペン本体１４３４は、カラーデイスプレイ１４３６を含み、好ましくはＯＬＥＤと３個のコントロールボタン１４３８、１４４０及び１４４２とを含む。ペン本体は、実線、点線、鎖線等の複数の異なる線の種類が記憶されている不揮発性メモリーを含む。制御ボタン１４３８はペンを「選択」モードにセットするのに使用でき、そうすることによってデイスプレイ１４３６がプリントされるべき対応線を表示するとともに、ボタン１４４０と１４４２はペンに利用可能な記憶された線の種類を次々と反復させる。ボタン１４２８と１４３０は、ペンに反対方向で線の種類を次々とずっとスクロールさせる。希望する数値がいったん表示されれば、それをボタン１４３８で選択してもよく、その後ペンは数値が変更されるまで選択された線の種類を作り出していくだろう。ペンには多数の線幅が記憶されていて、またユーザーによって選択されてもよいので、線幅を同様の方法で修正してもよいことは理解されるであろう。
【００９４】
他の制御モデルは本発明の範囲内であり、また、本発明はポテンショメーターあるいはコントロールボタンによる属性の制御に限定されない。
【００９５】
単一表示、３個のコントロールボタン、そして色、線の種類、線幅等の利用可能な属性をペンに次々と反復させる選択ボタンを使用して、色、線の種類及び線幅、そして要望どおりの他の属性の制御を単一ペンが行えるということが理解されるであろう。更に、色合い、彩度および明度等の色の構成要素を個々に次々と反復するためにボタンを備えてもよい。
【００９６】
サンプリングによるカラー制御
ネットページセンシング
図２６は、４色インクカートリッジ１１１４とペン本体１４５２を有するペン１４５０を示す。ペン本体は、図９及び１０に関連して説明されていて、基材をイメージすることができるセンサーパッケージ１４５４を組み込んでいる。ペン本体は、コントロールボタン１４５６と不揮発性メモリー（図示せず）とを含む。目的物に対してスタイラスペン先１１５４をクリックするのに単独でするか、または、それをボタン１４５６のうち適当なものを押すことと併せるか、どちらかの方法でいかなる目的物からも色を「選択する」ためにペンを使用できる。図２７に示すカラーカード１５１０はペンといっしょに使用するために予め定義されたカラー１５１２の色配列を備えても良い。カードは、また、色の輝度を設定するための領域１５１４と線幅及び／またはスタイルを選択するための領域１５１６とを含む。
【００９７】
センサーパッケージ１４５４は、当社先願ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６９（事件整理番号　ＮＰＴ００２）に説明してあるように，ネットページタグを検出しかつ解読することができてもよいし、「カラーカード」は一連のカラーサンプルを備えても良い。そしてカラーサンプルの各々はまた、ネットページタイプタグを使用して隠された符号化がされる。各カラーサンプル用タグが、例えばＸがサンプルの色である場合、「色をＸに設定する」等の、位置よりむしろ機能を単に表示してもよい。ペンは特別なタグコードに付随した機能が記憶されているメモリーを含む。ペンを特別な色にセットするには、ユーザーが単に希望する色をクリックして、ペンがタグを読み取り解読する。
【００９８】
カラーカード（図示せず）の代替的構成は２個のコマンド領域を含んでいてもよい。最初の領域は、「カラー選択モードでセット」あるいは「ピック」モードのコマンドに相当するタグを含み、一方、二番目の領域は「色を現在の色にセットする」か「セット」モードのコマンドに相当するタグを含む。色を選択するには、ユーザーが単に最初の領域を「クリック」し、希望するカラーサンプルをクリックし、その後二番目の「セット」領域をクリックしてもよい。
【００９９】
更なるバリエーションでカラーカードは、明度が単一タグにコード化される一連の異なる色を含んでもよい。カードはこれらのタグでコード化される領域を含んでいてもよく、その結果ユーザーがその領域をクリックし、たった一つよりむしろ一連の色をアップロードしてもよい。
【０１００】
あるいは、タグが解読されネットページサーバーに送信されるネットページシステムにおけるように、タグが作動してもよい。サーバーは、タグに付随した機能を決定して適当な指示をペンへ戻す。この点について、外部機器への送受信情報用の適当なハードウエア（送信機及びアンテナ）を含む、図９及び１０の実施形態を参照する。
【０１０１】
ペンがコンピュータシステムに接続されている場合には、印刷されるものの属性をペンによる制御よりむしろコンピュータを使ってユーザーがセットしてもよい。
【０１０２】
カラーカードは、また、線の種類や線幅等の印刷されるラインの他のいかなる属性もユーザーがセットできる領域を含んでもよい。
【０１０３】
次のものを始め、モデル、選択及びステイタス情報を表示するためデイスプレイを使用してもよい：
・モード名
・描画／ペイント用の現行の色／テクスチュア
・描画用の現行ライン幅
・ペイント用の現行ブラシ
・現行テキスト選択の最初のいくつかの言葉
・現行イメージ選択のイメージフラグメント
・ハイパーリンク選択のＵＲＩ
・ペンステイタス（パワー、プリンターとの相互通信等）
・エラーメッセージ。
【０１０４】
ペン先端におけるセンサーによるセンシング
図２８から３３は、交換式４色インクカートリッジ１１１４を含むペン１４７０を示す。ペン本体１４７２は上端部にある光検出デバイス１４７４を含む。ペン本体は、カラーデイスプレイ１４７６とコントロールボタン１４７８とを含む。デイスプレイとコントロールボタンは、コントローラチップ、または、チップス１４７９といっしょに第一のＰＣＢ１４８０に装着されている。チップ１４７９は、少数のカラー（あるいは他の属性）サンプルを記憶することができる少量の不揮発性メモリーを含む。ＰＣＢはインクカートリッジ１１１４のコンタクトパッドとの接触用、パワー受信用及びプリントヘッド１１２０制御用コンタクトパッド１４８２を含む。検出デバイス１４７４は、第一のＰＣＢとのコンタクト（図示せず）とかみ合う第二のＰＣＢ１４８３に装着されている。２個のＰＣＢは製造を容易にするために提供され、そして全ての構成品が装着される単一のＰＣＢが提供されてもよい。
【０１０５】
検出デバイス１４７４は、シャーシーモールデイング１４８４を含む。このモールデイングは、ペン本体の内端部にある陥凹部に設置され、しっかりと定位置に設置される。どのような見える色もサンプリングできるイメージセンサーが提供される。センサー１４８６は、好ましくはＲＧＢ光受容体である。他のポイント、ラインあるいはイメージサンサーを使用してもよい。
【０１０６】
モールデイング１４８４は、ムーブメントスイッチ１４９０が配置される陥凹部１４８８を含む。このスイッチはモールデイングとイメージセンサー１４８６が装着されるＰＣＢ１４８３との間に挟持されている。スイッチ１４９０は通常はオープンであるが、圧縮力で閉じる。レンズ１４９４を含んでいるレンズモールデイング１４９２は、ペンの端部にスライド可能なように装着され、ＰＣＢ１４８２に寄りかかる。モールデイング１４９２は、ほぼ平面の基材と接触しているレンズ１４９４を防護するための隔離リング１４９６を含む。光はレンズ１４９４に入り、ポイント、ラインあるいはイメージセンサー１４９６に焦点が合わされ／方向付けられる。レンズモールデイング１４９２をペンの中へ押しこみ、スイッチを押しスイッチがオープンからクローズドの状態へ変えられてもよい。圧縮力を解放すると、スイッチはモールデイング１４９２を外部へ押し出す。
【０１０７】
ペンによってもたらされる線の色を種々の方法で制御してもよい。上に述べたように、コントローラチップ１４７９は多数の異なった色を記憶できる。印刷する色は、コントロールボタン１４７８を使用して記憶されている色から選択してもよい。選択された色は、カラー表示器に表示される。イメージ検出デバイス１４７４を使ってメモリーにカスタムカラーをサンプリングして記憶することも可能である。ユーザーは希望の色のサンプルに対してイメージセンサー１４７４をクリックすることができる。このことがスイッチ１４９０を閉じさせ、イメージセンサー１４８６で検知された色はコントローラチップ１４７９に伝えられる。その後、コントローラチップは印刷し表示する色をサンプルカラーに設定する。ユーザーは記憶された色の１つを選択するのに異なったカラーサンプルをクリックしたりコントロールボタン１４７８を使用して色を変化させたりしてもよい。
【０１０８】
検出デバイスでサンプリングされた色を、後で使用するためメモリーに記憶させてもよい。サンプルを「クリック」した後ユーザーはボタン１４７４を押し、好ましくは例えば５秒間のプリセット時間内で、メモリーにサンプルカラーを記憶してもよい。ボタンを押さなかった場合には、カラーは「一時的な」カラーとして扱われて記憶されない。メモリーは５あるいは１０といった少数の色を記憶できるだけでもよい；より多くの色を記憶することは可能であるかもしれないが、希望色の選択がユーザーにとってより困難となる。メモリーが容量に達している場合に、ペンが記憶されている色を削除するための多数の手法の１つを実行し、新しい色のためのスペースを作るようにしてもよい。記憶されている最も古い色、最近最も使われない色や頻繁に使われない色等から削除してもよい。あるいは、手動で色を削除しその後記憶する色を再びサンプルするようユーザーを促してもよい。他の削除計画も本発明の範囲内である。
【０１０９】
操作の他のモードも可能である；例えばペンはユーザー入力を要求するよりむしろ自動的に全てのサンプルカラーを記憶してもよい。ペンは二つ以上の分割されたメモリーを備えていてもよい（たとえ、たった一つの物理メモリーデバイスであるとしても）。最初のメモリーは「お気に入り」カラーを記憶するのに、そして二番目のメモリーは「一時的な」カラーを記憶するのに使用してもよい。
【０１１０】
センサーを線幅と線の種類等の色以外の属性をサンプルするのに使ってもよい。
【０１１１】
描画による線の種類やカラーのコントロール
図３４はペン本体１５０２と交換式カートリッジ１１１４とを有するペン１５００を示す。カートリッジはモノでも４色カートリッジでもよい。ペン本体はコントロールボタン１５０４とインジケーター１５０６とを含む。インジケーターは単一、または、多色のＬＥＤアセンブリでもよいし、コントロールボタンと分離されていても、あるいは、コントロールボタンに組み込まれていてもよい。ペンはプリントヘッド１１２０を制御するコントローラ回路と印刷される線の属性を記憶する不揮発性メモリーとを含む。ペンは二つのモードを持っている；一番目のモードは現在選択されている組の属性を印刷するもので、二番目のモードは、記憶されている組の属性の１つを選択するためのものである。ペンは普通一番目のモードでセットされ、ユーザーがコントロールボタン１５０４を押す時、二番目のモードにセットされる。好ましくはコントロールボタン１５０４は、普通の使い方では、ユーザーが誤ってボタンを押す可能性は低いが、容易に利用しやすいようペンに取り付けられている。一つの位置は、ペン１５０８の上部であるが、これは両手で操作することが必要である。スタイラスペン先の領域の近くだと片手で操作できる。
【０１１２】
二番目のモードのとき、ペンは好ましくはインジケーター１５０６を手段としてこれを表示する。インジケーターは一番目のモードでは機能しなくてもよいが、二番目のモードでは色をフラッシュし、変更してもよい。必要に応じて、インジケーターを省略してもよい。
【０１１３】
有効なセットの属性を次々と反復するのに、ユーザーは一片の紙または類似品に単に線を引く。上記に論じたように、スタイラスペン先を紙に押し付けると、プリントヘッドは単に作動する。このように、セットを次々と反復することは、描画の開始、または、中断によって引き起こされる。好適な形態においては、ユーザーが線を描いてペンを上げると、今まさに描かれた属性セットは、スタイラスペン先を「離して上げた」際に「現行」属性セットに設定される。ユーザーがボタン１５０４を押した場合、ペンは、「現行」属性セット、例えば今まさに描かれたラインを使って印刷を続ける。ボタンを押さなかった場合には、スタイラスペン先を「置いた」際に、「現行」属性セットはメモリーの中の次のセットに変更され、新しい属性セットが印刷される。線を次から次へと描くことによって、ペンに有効な属性セットを次々と反復させる。属性セットは変更可能なカラー、線幅、線の種類やその他の特性、あるいは、そのような特性の組み合わせでもよい。ペンは、例えば第一グループはカラー選択を与え、第二グループは線の種類選択を与え、そして第三グループは線幅選択を与える等の数多くの属性セットグループを有していてもよい。変更する適当なグループの選択はコントロールボタン１５０４を使用して達成してもよい。あるいは、人が連続して全てのグループの全てのメンバーをずっと反復してもよい。
【０１１４】
間接印刷
基材上へのインクの直接印刷が好適な印刷方法ではあるが、間接印刷が可能である。小さなメムジェット・プリントヘッドをユニバーサル描画装置を組み立てるのに使うことができる。小さな円筒形のローラーはページに接触した状態にある。ローラーはスタイラスの軸の周りを自由に回転する、その結果ローラーはページのいたる所で引っ張られながら、動きの方向に対して直角の位置であるように、自分の位置を自動的に確認する。メムジェット・プリントヘッドはローラーの背後に装着される。プリントヘッドはローラーの後背部で印刷し、ローラーは印刷されたイメージをページ上に送信する。ローラーがページに接触した後、小さな清掃部位がローラーの表面からどのようなインクも拭き取り、その結果プリントヘッドはいつもきれいな表面に印刷する。プリントヘッドは二階層のＣＭＹまたはＣＭＹＫをディザリングによってコントンカラーイメージを再現する。着色されテクスチュア加工された、どのような実線やペイントストロークも作成するように、スタイラスをプログラミングすることができる。ページに対応するローラーの動くスピードによって印刷のスピードを決定する。これはいくつかの方法で、例えばローラーの実際の回転から、第二世代の光マウスと同様な方法で、表面を継続的にイメージし動きを検知することによって、または、セルフマッピング表面の地図を読み取り解読することによって決定することができる。
【０１１５】
更にスタイラスをノンマーキングモードに切り換えて、マーキングペン先とノンマーキングペン先の両方が必要になることを未然に回避できる。
【０１１６】
ユーザーは仮想的な色、テクスチュア及び線の種類を印刷パレットからユニバーサルペンにロードできる。スタイラスは現在の設定をＬＣＤ、または、ＬＥＤで随意的に表示できる。
【０１１７】
ストローク効果
本発明のペンは多くの様々なストローク効果を発揮することができる。色や線幅等、いくつかは時間と位置とから独立している。点線を印刷すること等、その他は時間及び／またはペンの相対位置に依存している。図９及び１０の実施形態は加速度計配列を随意的に含んでいる。この配列は、ペンが基材の上を動きながらペンの相対位置を導き出すために使われても良い。例えば鎖線をペン速度の多様さにかかわらず、等しい長さのダッシュ記号で引いてもよい。更に他の多くの効果が可能で、これらは次のものを含む：
ストロークスタイル
カラーテクスチュア（フラット、イメージ、手順）
不透明度テクスチュア（フラット、イメージ、手順）
ペン先形状（二次元形状、三次元形状、方向）
ストローク幅を決める
「キャップ」とコーナー形状を決める
スタイルを多様化する
時間（スピード）
ストローク幅
不透明度（エアブラシ）
スペース（方向を含む）
「啓示」イメージ
「色とりどりのペイント」
断続線
虹の色
「イメージホース」
配置
オン／オフ
特定スタイル／現行スタイル
傾き
３次元ペン先形状
力（「圧力」）
ストローク幅
不透明度（エアブラシ）
ペン先、インク、紙、ブラシ、ペイント及びキャンバスの模擬化された物理学
ペン先／ブラシから紙／キャンバスへのインク／ペイントの転写
線状ブラシストローク
段彩色表現法（ストロークオンキャンバス、ストロークオンストローク）
拡散
粘度
ミキシング
クベルカ‐ムンク・カラーモデル
模擬照明
光源方向と光源色
メデイアのカラー物理学
段彩色表現法トポグラフィ
例
ペン
ボールポイント
カリグラフィ
鉛筆
グラファイト
カラー
木炭
油性ペイント
水彩絵の具
クレヨン
パステル。
【０１１８】
この件に関しては、当社の先願であるＵＳＳＮ　０９／１１２，７７７（事件整理番号　ＡＲＴ２４），ＵＳＳＮ　０９／１１２，７９７（事件整理番号　ＡＲＴ３０），ＵＳＳＮ　０９／１１３，０９１（事件整理番号　ＡＲＴ４７）及びＵＳＳＮ　０９／１１３，０５４（事件整理番号　ＡＲＴ５２）。
を参照する。
【０１１９】
運動検出
図９と１０の実施形態は随意的に加速度計を含む。この加速度計はペンストローク内、または、多数のストローク内での相対運動検出／位置決めを提供するために使われても良い。この運動は記録されてユーザーズストロークのデジタルインク記録を提供するために使われても良い。ジャイロスコープ、または、基材と接触してのローリングボールの使用等の他の手段によって、相対運動検出を達成しても良い。
【０１２０】
ストローク内絶対位置決めはさらに望ましい。図９と１０におけるペンはネットページ機能性を有しており−基材上に印刷された隠されたタグを検出し、解読することができる。このネットページ機能性はタグにコード化された絶対位置決めを使用して、ネットページコード化基材上に絶対に（また、このようにしてストローク内に絶対に）位置を決定する能力あるペンを提供する。あるいは、ペンはタグの解読なしにストローク内の絶対位置決めを提供するため、タグのレイアウトに基づくグリッドに依存しても良い。ストローク内の絶対位置決めは他の手段、例えば、基材の表面をイメージすること、そして動作を検出するため基材のテクスチャーを使用したりすることによって達成されてもよい。
【０１２１】
上記のように、ネットページタグの使用によってページ内絶対位置決めが可能になる。このことはネットページの応用によって制御されるペンがネットページ表面をマークすることを可能にする。ユーザーは、ページ一面に亘ってペンを移動させる。ペンは移動するに従って、ページ上での自分の絶対位置を決定することを可能にするタグを検出する。ネットページの応用によってペンが自分の位置に従ってページをマークすることを制御する。このように、ページの関連箇所をスタイラスでこすることによりイメージを「明らかにする」ため、ｅｎを使うことができる。
【０１２２】
コンピューター・インターフェース
図９及び１０のペンはネットページを可能にし、ネットページサーバーと双方向通信を行う。適切なソフトウエアを使用し、ネットページを使用することからマーキングデバイスの属性を制御することができる。例えば、ユーザーはカラー、パレットカラー、ペン先の種類や線の種類を選択し、これらをペンのメモリーにダウンロードしても良い。
【０１２３】
ネットページタグは、ペンがメモリー機能に記憶していた機能や位置をコード化しても良く、その結果、ネットページサーバーへ戻る必要性なしに感知されたタグによってペンを制御することができる。位置コードの説明は、普通ネットページサーバーによって実行される必要がある。
【０１２４】
ネットページシステムは「デジタルインク」と称される特性を含み、それによって、システムはペンの経路を記録し、形跡を記録することができる。図９と１０のペンはまたデジタルインクの「種類」を記録する能力を備えている。ペンは基材上にある１つ以上の可視マーキングの属性に関連した情報をネットページサーバーに送信しても良い。これらの属性としては、カラー、線の幅、線の種類があるが、これらに限定されない。
【０１２５】
ペン通信は、ローカルリレー（モービルフォンのためのブルーツース）、または、一時的もしくは永続的な結線経由での赤外線、短距離（ＤＥＣＴ、ブルーツース）、または、長距離（ＣＤＭＡ，ＧＳＭ）無線によって行われても良い。一時的な結線はパレット全体をダウンロードするために有効であろう。
【０１２６】
結論
本発明については、インクジェット式マーキングデバイスを例にして説明したが、本発明はインクジェット式デバイスあるいは基材上に材料を付着するデバイスに限定されないことは理解されるであろう。本発明は感熱式プリンター、電子ペーパー式（ｅインク）プリンターなどの基材を変えるデバイス、即ち基材の電子的に交換可能な素子の状態を変えるデバイスを含む。電子活性化インクをよりよく理解するために、Ｅインク会社に全て委譲されている米国特許６，０１７，５８４， ６，１２４，８５１， ６，１２０，８３９， ６，１２０，５８８， ６，１１８，４２６及び６，０６７，１８５を参照し、その内容を参考までにここに挙げる。
【０１２７】
記載された実施形態はそれぞれに単に本発明のいくつかの特徴を含んでいるが、二つ以上の異なる実施形態に開示されているいくつかの、または、全ての特徴を組み合わせても良いことは理解されるであろう。
【０１２８】
本発明について、好適な実施形態及びいくつかの具体的な他の実施形態を例にして説明したが、具体的に記載されている実施形態と異なる多くの他の実施形態がまた、本発明の範囲に含まれることは関連業者によって十分理解されるであろう。従って、本発明は必要に応じて相互参照のために示す文書を始めとして、本明細書に記載されている具体的な実施形態に限定されることを意味するものでないことは理解されるであろう。本発明の範囲は添付した特許請求の範囲で限定されるだけである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第一の実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２】
図１に示すペンの平面図である。
【図３】
図１に示すペンの側面図である。
【図４】
図１に示すペンのエンドビューである。
【図５】
図１に示すペンで使用するカートリッジの透視図である。
【図６】
図５に示すカートリッジの分解斜視図である。
【図７】
様々な位置での紙に対する図１に示すペンのペン先領域の側面図
である。
【図８】
本発明の第２の実施形態に係わるペンで使用するカートリッジの分解斜視図である。
【図９】
本発明の第３の実施形態に係わるペンの分解斜視図である。
【図１０】
図９に示すペンの軸断面図である。
【図１１】
本発明の第四の実施形態に係わるペンの透視図である。
【図１２】
図１１に示すペンの分解斜視図である。
【図１３】
図１１に示すペンの一部の分解斜視図である。
【図１４】
図５、６及び８に示すカートリッジの一部の第１分解斜視図である。
【図１５】
図５、６及び８に示すカートリッジの一部の第２分解斜視図である。
【図１６】
図５、６及び８に示すカートリッジで使用するプリントヘッドの平面図である。
【図１７】
開放位置における図１６に示すプリントヘッドの上部からの透視図である。
【図１８】
閉鎖位置における図１６に示すプリントヘッドの上部からの透視図である。
【図１９】
開放位置における図１６に示すプリントヘッドの上部からの透視断面図である。
【図２０】
開放位置における図１６に示すプリントヘッドの下部からの透視図である。
【図２０ａ】
開放位置における図１６に示すプリントヘッドの下部からの平面図である。
【図２１】
開放位置における図１６に示すプリントヘッドの上部からの分解斜視図である。
【図２２】
図１６に示すプリントヘッドのＭＥＭＳインクジェット層の上部からの透視図である。
【図２３】
本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２４】
本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２５】
本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２６】
本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２７】
本発明の様々な実施形態で使うカラーカードである。
【図２８】
キャップを付けた状態での本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【図２９】
キャップを外した状態での図２８に示すペンの透視図である。
【図３０】
図２９に示すペンの分解斜視図である。
【図３１】
図２９に示すペンの一部の分解斜視図である。
【図３２】
図２９に示すペンの一部のもう一つの分解斜視図である。
【図３３】
図２９に示すペンの一部のもう一つの分解斜視図である。
【図３４】
本発明のもう一つの実施形態に係わるペンの透視図である。
【符号の説明】１１１０：ペン、１１１２：ペン本体、１１１４：カートリッジ、１１１６：インク供給部、１１１８：スタイラスペン先、１１２０：プリントヘッド、１１２４：第一エンドキャップ、１１２６：第二エンドキャップ、１１２８：リブ、１１３０：チャンバー、１１３２：チャンバー、１１３４：チャンバー、１１３６：チャンバー、１１３８：電池、１１３９：ワイアあるいは他の電気経路、１１４０：空気注入口、１１４４：（カートリッジ）ＰＣＢ、１１４６：制御及びパワーコンタクト、１１４８：インテグラルアームズ、１１５２：ペン先キャップ、１１５４：開口部、１１５６：自由端　１１５８：アーム、１１６０：クローズドエンド、１１６２：指当て、１１６４：ペーパーシート、１１６６：ペーパーシート、１１６８：ペーパーシート　１１７２：カートリッジ、１１７４：エンドキャップ、１１７６：陥凹部、１１７８：インクギャラリー、１１８０：インク排出口、１１８１：スロット、１１８２：インク注入口ａ， ｂ， ｃ， ｄ、１１８３：キャッパー、１１８４：スロット、ランド部、１１８５：アーム、１１８６：スタイラスペン先の前部、１１８８：スタイラスペン先の後部、１１９０：表面、１１９１：平坦部、１２００：ペン、１２０２：ボデイモールデイング、１２０４：シャーシーモールデイング、１２０６：フロントモールデイング、１２０８：カートリッジ、１２１０：光センシングパッケージ、１２１２：ＰＣＢ，１２１４：オプチックスモールデイング、１２１６：イメージ検出デバイス、１２１８：光源デバイス、１２２０：プロセシングチップ、１２２２：無線送信機チップ、１２２４：デイスプレイＬＥＤ、１２２６：アンテナ、１２２８：ワイア、１２３０：加速度計、１２３２：レンズ、１２３３：開口部、１２３４：スロット、１２３６：切り欠き、１２５０：ペン、１２５２：簡素な管状部、１２５４：（ペン）ＰＣＢ、１２５６：チップ、１２５７：ポテンショメーター、１２５８：スライダー、１２６０：スロット、１２６２：コンタクトパッド、１２６４：透明領域、１２６６：インデックスライン、１２６８：領域　１３００：中心、１３０２：層、１３０４：層、１３０６：層、１３０８：層、　１３１０：インク吐出デバイス、１３１１：タブ、１３１２：コンタクト、１３１４：タブ、１３１６：タブ、１３１８：開口部、１３２０：開口部、１３２６：キャッパーの下面、１３２２：足、１３２８：スロット、１３２９：上層１３０８の上面、１３３０：スロットの内部表面、１３３４：幅の狭い部分、１３３６：ガードアーム、１３４０：開口部、１３４２：溝、１３４４：溝、１３４６：溝、１３４８：溝、１３５０：スロット、１３５２：スロット、１３５４：スロット、１３５６：開口部、１３５８：開口部、１３６０：開口部、１３６２：スロット、１３６４：開口部、１３６６：開口部、１３６８：スロット、１３７０：インク吐出デバイスのライン、１３７１：インク吐出デバイスのライン、１３７２：インク吐出デバイスのライン、１３７３：インク吐出デバイスのライン、１３７４：インク吐出デバイスのライン、１３７５：インク吐出デバイスのライン、１３７６：インク吐出デバイスのライン、１３７７：インク吐出デバイスのライン、１３７８：インク吐出デバイスのライン、１３７９：インク吐出デバイスのライン、１３８０：インク吐出デバイスのライン、１３８１：インク吐出デバイスのライン、１４００：４色ペン、１４０２：ペン本体、１４０４：ボタンスライダー、１４０６：ボタンスライダー、１４０８：ボタンスライダー、１４１０：デイスプレイ、１４２０：ペン、１４２２：ペン本体、１４２４：カラーデイスプレイ、１４２６：コントロールボタン、１４２８：コントロールボタン、１４３０：コントロールボタン、１４３２：ペン、１４３４：ペン本体、１４３６：デイスプレイ、１４３８：コントールボタン、１４４０：コントロールボタン、１４４２：コントロールボタン、１４５０：ペン、１４５２：ペン本体、１４５４：センサーパッケージ、１４７２：ペン本体、１４７４：光検出デバイス、１４７６：カラーデイスプレイ、１４７８：コントロールボタン、１４７９：コントローラチップ、１４８０：第一のＰＣＢ、１４８２：第二のＰＣＢ、１４８４：シャーシーモールデイング、１４８６：イメージサンサー、１４８８：収納部、１４９０：スイッチ、１４９２：レンズモールデイング、１４９４：レンズ、１４９６：スタンドオフリング、１５００：ペン、１５０２：ペン本体、１５０４：コントロールボタン、１５０６：インジケーター、１５０８：ペンの上部、１５１０：カラーカード、１５１２：カラー、１５１４：領域、１５１６：領域、

Claims (21)

1. ペン用カートリッジであって、前記カートリッジがマーキングデバイスを含み、表面上に可視経路をマークすることができ、前記マーキングデバイスが前記経路の少なくとも一つの属性を電子的制御にて変更することができる、ペン用カートリッジ。
2. ノンマーキング・スタイラスペン先をさらに含む、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記スタイラスペン先がカートリッジ本体に対応した第一軸に沿って移動可能である、請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記カートリッジ本体に対応する前記スタイラスペン先の相対的な位置を感知するポジションセンサーをさらに含む、請求項３に記載のカートリッジ。
5. 前記スタイラスペン先に加えられる圧縮力を感知する力センサーをさらに含む、請求項３に記載のカートリッジ。
6. オン／オフ・スイッチをさらに含み、前記オン／オフ・スイッチが前記スタイラスペン先の所定量以上の動きを感知した場合、または、前記スタイラスペン先に所定量以上の圧縮力が作用した場合に“オン”状態になる、請求項２に記載のカートリッジ。
7. プリントヘッドがキャッピングデバイスを含み、前記キャッピングデバイスは、前記プリントヘッドが表面上にインクを付着させることができる開放位置と、該キャッピングデバイスが前記プリントヘッドを塞いでインクの付着を防ぐ閉位置との間を移動できる、請求項１に記載のカートリッジ。
8. 前記キャッパーが前記開放位置と前記閉位置の間で軸の周りを回転する、請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記プリントヘッドが表面上にインクを付着させることができる開放位置と、前記キャッパーが前記プリントヘッドを塞いでインクの付着を防ぐ閉位置との間を移動できるキャッピングデバイスと、
   カートリッジ本体に対応した第一軸に沿って移動可能なノンマーキング・スタイラスペン先と、
   を更に含み、
   前記キャッパーが前記スタイラスペン先と接続され、前記スタイラスペン先の動きによって開放位置と閉位置との間を移動できる、
   請求項１に記載のカートリッジ。
10. 前記キャッピングデバイスの移動によって作動可能なオン／オフ・スイッチをさらに含む、請求項９に記載のカートリッジ。
11. 前記オン／オフ・スイッチが前記キャッピングデバイスに組み込まれている、請求項９に記載のカートリッジ。
12. 前記プリントヘッドが複数のインク吐出デバイスを含む、請求項９に記載のカートリッジ。
13. 前記プリントヘッドが一連のグループに配列された複数のインク吐出デバイスを含み、前記グループのそれぞれは共有点から放射状の線に沿って通常伸びている、請求項１２に記載のカートリッジ。
14. 前記各グループのインク吐出デバイスが放射状の線の両側に交互に配置されている、請求項１３に記載のカートリッジ。
15. 変更可能な属性が経路の色、経路の幅および経路の種類を含む、請求項１に記載のカートリッジ。
16. カートリッジ本体に対応した第一軸に沿って移動可能なスタイラスペン先であって、前記第一軸に対して０度あるいは９０度以外の角度で伸びているスロットまたは溝を含む、スタイラスペン先と；
    前記プリントヘッドの前面に装着され、開放位置と閉位置との間で前記第一軸に平行な第二軸の周りを回転可能なキャッパーであって、前記スロットまたは溝をはめ込むアームを含む、キャッパーと、
    を更に含み、
    それによって、前記第一軸に沿った前記スタイラスペン先の動きが前記開放位置と前記閉位置との間で前記キャッパーを移動させる、請求項１に記載のカートリッジ。
17. 少なくともプリントヘッド用の電源をさらに含む、請求項１に記載のカートリッジ。
18. 少なくとも１つの属性が変更されるよう少なくとも１つのコントロール信号を受信する電気入力をさらに含む、請求項１に記載のカートリッジ。
19. 前記プリントヘッドが直接表面上に印刷する、請求項１に記載のカートリッジ。
20. 転写デバイスをさらに含み、前記プリントヘッドが前記転写デバイス上に印刷する、請求項１に記載のカートリッジ。
21. 少なくとも変更可能な単数／複数の属性に関連したデータを記憶する不揮発性のメモリーをさらに含む、請求項１に記載のカートリッジ。