JP2006525146A - 使い捨てプリンタ - Google Patents
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Abstract
本発明は、印刷装置に関し、特に、パソコンおよび携帯用コンピュータデバイス(ラップトップ等)に使用される印刷装置に関するが、排他的ではない。本発明は、使い捨て且つ生体分解性の材料から製造されるプリンタ筐体(8)を提供する。本発明のさらなる態様は、前述の筐体(8)と印刷されるべき少なくとも1シートの用紙(10)とを具備するプリンタアセンブリを提供し、上記用紙(10)は筐体内に位置する。本発明は、それによって、製造するのに比較的安価であり使用するのに便利なプリンタを提供する。
Description
本発明は、印刷装置に関し、特に、パソコンおよび携帯用コンピュータデバイス(ラップトップ等)に使用される印刷装置に関するが、排他的ではない。
印刷装置は現在、デスクトップおよびラップトップのパソコン、および、携帯情報端末とともに、広く使用されている。比較的高機能で高価なレーザプリンタからより基本的で安価なインクジェットプリンタまでの範囲の多くの種類のプリンタが市販されている。プリンタは、消耗品、たとえば、用紙およびインクを使用し、それらは、プリンタが機能し続けるために周期的に交換されなければならないことが認識される。これは、プリンタが運ばれて、たとえばラップトップコンピュータとともに一時的な場所で使用されるべき場合に、特に不便である。これらの状況では、交換の用紙およびインクの通常の源は一般に、容易に利用可能ではなく、プリンタの用紙またはインクのいずれかを使い果たした場合には、プリンタが役に立たなくなることが多い。
大量の用紙およびインクがコンピュータ関連用途でプリンタで使用され、これによって、交換の用紙およびインクのパッケージに関連して大量の物質が無駄になる。この包装は、プリンタの管理に関連するコストを増加させ、また、パッケージが適切な材料で行われない場合には、印刷用紙およびインクを大量に使用することは、環境に悪影響を与える可能性がある。さらに、従来のプリンタのコストは、プリンタ筐体の比較的複雑な構造のため少なくなく、それは一般に、射出成形されたプラスチック材料から作られた板によって包まれたシートメタルから作られる。この比較的高価な構成要素は単に基部を提供する役割を果たすだけであり、その上に印刷機能を請け負う必須の構成要素が装着される。筐体自体は、おそらく製造に関連する費用が正当であると判断できない二次的機能を有するとみなされ得る。
本発明の目的は、製造するのに比較的安価であり使用するのに便利な改良されたプリンタを提供することである。
本発明の第一の態様は、使い捨て且つ生体分解性の材料から製造されたプリンタ筐体を提供する。
筐体は、パルプファイバから製造されることが好ましい。筐体は、ハネカム構造を具備してもよい。筐体の外側表面は、防水材料で覆われることが特に好ましい。この防水材料は、筐体を完全に包んでもよい。さらに、筐体の開口部に隣接して防水材料に、穿孔の線が設けられてもよく、上記防水材料の一部は上記開口部を覆い、材料の上記一部を容易に取り外すことができるように、弱化された上記の線は上記開口部のまわりに延在する。理想的には、防水材料は筐体に結合され、パラフィン紙であることが好ましい。
筐体は、プリンタヘッドと印刷されるべき用紙との間の相対運動を駆動するためのモータを筐体に装着するための手段を具備してもよい。モータを装着するための上述の手段は、モータを筐体に解放可能に固定するための手段を具備してもよい。解放可能な固定手段は、弾性のあるスナップ係止クリップを具備することが理想的である。モータを装着するための上記手段はレールスライダを具備することが特に望ましく、使用中、その上にモータが位置して使用位置に摺動されてもよい。また、筐体に対する使用位置に位置するモータハウジングに装着されているさらなる電気コネクタを受け、且つそれに電気的に接続するために、電気コネクタが筐体に装着されてもよく、プリンタは、上記筐体装着電気コネクタに電気的に接続されたプリンタヘッドをさらに具備する。
筐体は、プリンタヘッドを筐体に装着するための手段をさらに具備してもよい。プリンタヘッドを装着するための上述の手段は、プリンタヘッドを筐体に解放可能に固定するための手段を具備してもよい。好ましくは、プリンタヘッドを固定するための手段は、弾性のあるスナップ係止クリップを具備する。筐体は、プリンタヘッドを具備してもよい。理想的には、筐体は、文書をスキャンするためのスキャナヘッドを筐体に装着するための手段を具備する。
本発明の第二の態様は、上述の筐体を具備し且つ印刷されるべき少なくとも1シートの用紙をさらに具備するプリンタアセンブリを提供し、上記用紙は筐体内に位置する。プリンタアセンブリは、50から150シートの間の用紙を具備することが好ましい。
本発明の第三の態様は、上述のような筐体またはプリンタアセンブリを具備するプリンタを提供する。
したがって、本発明は、筐体が使い捨てであり生体分解性であるプリンタを提供することが理解される。いかなるプリンタの筐体も本質的に、印刷されるべき用紙および印刷プロセス中に使用される構成要素(たとえば、ステッピングモータ、制御/電力PCB、プリンタヘッドおよびモータに連結された動力伝達)の両方に支持を提供するという二次的機能を果たす。この二次的機能に鑑みて、本発明において筐体は、安価なプロセスを使用して比較的安価な材料から製造されてもよく、使い捨て品として交換されてもよい。言い換えると、本発明にしたがって、交換の用紙およびインクが、使い捨て且つ生体分解性のプリンタ筐体と一緒に単一のパッケージで提供されてもよい。プリンタ筐体自体が、用紙およびインク用のパッケージを形成してもよい。筐体自体に、プリンタに連結される一次構成要素を受けるための適切な装着手段が設けられてもよい。これらの一次構成要素は一般に、頻繁に交換する必要のない、より高価な構成要素であり、したがって、ひとたび用紙およびインクを使い果たしても、再使用されてもよい。ひとたび適切なアクセス開口部が本発明の筐体に開けられると、プリンタ設備を完成しコンピュータへの接続およびその後の文書の印刷を可能にするように、一次構成要素が適所に位置してもよい。
一般に、インク/用紙/筐体組み合わせに供給されるインクの量は、供給された量の用紙を印刷するのにちょうど足りるほどである。言い換えると、100シートの用紙がパッケージに供給される場合には、プリンタヘッドに供給されるインクは、用紙供給を使い果たした後に望ましくないほど多く且つ無駄な量のインクを残さずに、この枚数のページを印刷するのに十分である。用紙およびインクの供給を使い果たすのが一致することが理想的である。このようにして、インクおよび用紙の無駄は最小限にされる。
ひとたびインクおよび用紙を使い果すと、プリンタの一次構成要素が解放されて筐体から取り外されてもよい。次いで、筐体および空のプリンタヘッドは処分されてもよい。次いで、一次構成要素は、さらなるインク/用紙/筐体組み合わせと一緒に再使用されてもよい。実際、筐体は、修繕してその後再販売するために製造業者へ戻されてもよい。
本発明は、使用するのに比較的安価である印刷システムの利点を提供することが理解される。プリンタは、一次構成要素がインストールされて購入されてもよく、プリンタ筐体の使い捨ての性質により、パッケージ全体が、従来のプリンタよりもかなり安価である。用紙およびインクの源を使い果たしたときには、ユーザは交換の源を購入し、そのパッケージは、プリンタの一次構成要素を装着するための筐体を形成する。したがって、用紙およびインク用のパッケージは無駄にはならない。また、インクは、すべての供給された用紙のシートを印刷するのに十分な量供給されるため、ユーザは、インクの供給の残量を気にせずに、残っているシートの数を参照してこの量が十分か否かを決定することができる。これにより、本発明は携帯用システムとして特に役立つ。
次に、本発明の実施の形態が、添付の図面を参照して説明される。
本発明によるプリンタ2が、添付の図面の図1Bに、組み立てられた状態で示される。プリンタ2は、図1Bでは、ラップトップパソコン4に接続されて示されている。プリンタ2とラップトップ4との間の電気的接続は、プリンタ2の筐体8に解放可能に固定されたモータおよび制御/電力PCBアセンブリ6を経由して行われる。プリンタ2は、図1では、ラップトップ4の一方の側にあるように示されるが、プリンタ2の筐体8には、ラップトップコンピュータ4の表面(好ましくは底面)に筐体8を解放可能に固定するための適切なスナップ係止クリップ(または他の固定手段)が設けられてもよい。
プリンタ2の筐体8は、図1Aに示される。モータおよび電力/制御PCBアセンブリ6は、図1Aでは筐体8に取り付けられていない。プリンタ2は、実際には、組み立てられた機能するプリンタとして販売されてもよいが、図1Aに示されるような筐体は単独で(一定の消費構成要素と一緒に)一般にユーザが購入することが予想される。モータアセンブリ6は、必要に応じて筐体から筐体へ移動させられ得る。
好ましくは、筐体8には、一般にプリンタの使用中に消費可能であるとみなすことができる構成要素が設けられる。したがって、筐体8には、印刷されるべき一定量の用紙10(典型的に50から150シートの間)と、カラーおよびブラックのインクカートリッジ12、14と、電源(たとえば、2×9v電池16)と、が設けられる。これらの構成要素を使い果たすことが、プリンタの寿命と一致することが理想的である。筐体8が購入者によって容易に使用されるために、インクカートリッジ12、14は、横方向スライダ18に装着されて設けられ、標準リボンケーブル20によって適切な電気回路に接続される。一つまたはそれ以上のUSBまたは他のデータポート22もまた、必要であるとして設けられてもよい。筐体8にはまた、モータアセンブリ6をインクカートリッジ12、14に連結するための動力伝達スプロケット/ベルトと、用紙10を操作するためのカウンタ回転ローラー24(図3D参照)と、が設けられてもよい。しかし、これらの構成要素は消費可能ではないことが好ましく、したがって、筐体8自体にこれらの構成要素を設けることが最小限にされるべきである。理想的には、これらの構成要素は、筐体8に着脱自在に固定されるべきであり、これにより、ひとたび消費構成要素を使い果たすと、筐体8から取り外されて、新しい筐体で使用されることができる。
図1Aを参照すると、筐体8の本体26には、用紙開口8部(それを通って印刷された用紙が排出されることができる)と、モータアセンブリ開口部30(それにモータアセンブリ6が位置づけられ固定されてもよい)と、が設けられることが見られる。図1Aを参照すると、筐体本体26は、その上部表面に大きな開口部32を有することも見られる。この大きな開口部32は、筐体8の内部へ完全なアクセスを提供する。
筐体の本体26は、使い捨て且つ生体分解性の材料(たとえば、リサイクルされた天然パルプファイバ)から製造される。この材料の外側表面は、筐体8が水の進入を通さないようにすることを確実にするために、パラフィン紙34によって覆われる。実際、筐体開口部28、30、32もまたパラフィン紙34によって覆われ、そのため筐体本体26は、防水材料(図1C参照)によって完全に包まれる。当然ながら、筐体8を使用する前に、開口部28、30、32を覆う防水材料の部分は取り外さなければならず、この作業は、防水材料に各開口部のまわりにおいて防水材料に穿孔線またはミシン目を設けることによって補助され、それに沿って防水材料は容易に裂かれることができる。筐体8にUSBポートが設けられる場合には、これらもまた、防水材料で覆われるべきである。
筐体8の用紙、インクおよび電源が消費可能であると同時に、筐体本体26は、それが、ひとたび用紙、インクおよび電源を使い果たすとユーザが簡単に処分することができるように筐体本体を十分に安価にする材料および方法を使用して製造される限り、筐体本体26自体が消費可能であるとみなされる。それにもかかわらず、筐体本体26は、用紙備品を収容し且つ基部を提供してそれに基づいてモータアセンブリおよびインクカートリッジ(すなわちプリンタヘッド)を装着することができる機能を果たすために、十分に構造的に完全でなければならない。この目的のために、筐体本体26は、生産鋼およびガーゼ染料でプレス成形されてもよい。生産エンジニアリングの熟練者は、これおよび他の製造技術に精通している。筐体本体26の構造物はまた、曲げ抵抗を最大限にするようにも設計される。たとえば、ハネカム構造が筐体本体28の基部に設けられ、一方、対角線クロス部材を使用して、構造物をさらに強化してもよい。本体28を構造するのに使用されるパルプファイバ材料の厚さもまた変動し、高応力の点で増加する。構造の最適化は、使用される材料の容量を最小限にするように、有限要素解析で達成されてもよい。
図2A〜2Cを参照すると、本願に記載された実施の形態において、筐体本体26が二つの別個の構成要素から組み立てられるのが見られる。これらの構成要素の第一のものは、周囲直立側壁36であり、その中に用紙およびモータアセンブリ開口部28、30が設けられる。筐体8の背部から(すなわち、用紙開口部28が設けられた端に対向する端から)取られた側壁36の部分図が、図2Aに示される。側壁36の内部および外部の垂直表面には、そこから突出する対角線クロス部材38が設けられるのが見られる。これらのクロス部材は、必要な程度の剛性を筐体8に提供するのを補助する。側壁36には、垂直に延在する控え壁部材40も設けられ、これは、側壁36の内側表面42から延在する。各控え壁部材40に対向する側壁36の外側表面44において、側壁36は、内向きに彫刻され、筐体8の第二の構成要素(図2B参照)に設けられた複数のスナップ嵌め部材48の一つを受けるための開口部46(または窪み)が設けられる。開口部46内のスナップ嵌め部材48の位置は、図2Cに示される。
筐体8の第二の構成要素は、筐体8の基部を構成する実質的に平坦な部材50である。図2Bを参照すると、平坦な部材50には、曲げ荷重への抵抗を増すように部材50の上部表面から突出する対角線クロス部材52が設けられるのが見られる。基部の周囲縁には、側壁36の前述の彫刻された部材内に位置するように位置決めされた複数の直立要素54が設けられる。各要素54は弾性的に可撓性があり、そのため、側壁36および平坦な部材50が一緒に位置するときには、要素54上に設けられたスナップ嵌め部材48は、側壁36の対応する開口部46内にスナップ嵌めされることができる。平坦な部材50の上部表面にはまた、印刷されるべき必要な位置に用紙10を受け、保持するための上方に突出する部材58も設けられる。
スナップ嵌め部材48は筐体8の二つの構成要素を一緒に保持するが、接続の強度は、適切な接着剤の使用によって増大されてもよい。
用紙10およびインクカートリッジ12、14をモータアセンブリ6で操作するための機構は、図3の図面に示される。そのような機構の操作は、当業者には容易に明らかであり、適切な代替例および改良例が実施可能であり、且つ、本発明の範囲内にある。理想的には、できるだけ多くの前述の機構が、適宜、筐体本体26から解放可能であり且つさらなる筐体本体に移すことができるべきである。このようにして、機構は、筐体8のコストを低減するように再使用されてもよい。機構は、スナップ嵌め締結具によって筐体本体26に解放可能に固定されてもよい。そのような締結具の詳細はまた、当業者には容易に明らかである。
図3Aを参照すると、用紙の高さをプリンタヘッド(すなわち、インクカートリッジ12、14)に対して調節するための機構が示される。したがって、用紙源が消耗され用紙の上部シートのレベルが下降すると、インクカートリッジ12、14は、下方に割り送りされてもよい。あるいは、図3Aの機構を使用して、用紙源全体の高さを上げるか、または、カウンタ回転ローラー24を下げ、これにより、用紙の上部シートを把持し、インクカートリッジ12、14へ向けて上方に供給してもよい。図3Aに示された特別の実施の形態において、インクカートリッジ12、14用の横方向スライダ18は、スナップ嵌めクリップ60によって、ラックおよびピニオンアセンブリ64の垂直可動ラック62に一方の端で解放可能に固定される。ラックおよびピニオンアセンブリ64は、スナップ嵌めクリップ66によって、筐体本体26に開放可能に固定される。あるいは、アセンブリ64は筐体本体26へねじ込まれてもよく、ワッシャーが、関連荷重を広げるために適切に位置してもよい。アセンブリ64のピニオン68は、筐体本体26へ装着されたギアトレイン70によって駆動される。ギアトレイン70は、ステッピングモータ76の駆動シャフト74に装着されたスプロケット72によって、それ自体が駆動される(図4の図面を参照)。ラックおよびピニオンアセンブリ64は、ナイロンジンテク(Zintec)スライダを具備してもよい。
アセンブリ64によるプリンタヘッド(インクカートリッジ12、14)の垂直運動は、図3Cの矢印78によって示される。用紙10の幅を横切るプリンタヘッドの横方向運動は、図3Bの矢印80によって示される。用紙10の長さ方向に沿ったプリンタヘッドの相対運動は、用紙を筐体本体26に対して動かすようにローラー24の回転によって(図3Dに示されるように)、または、代替の実施の形態では、図3Eの矢印82によって示されるようにプリンタヘッドを筐体本体26に対して動かすことによって、のいずれかで達成されてもよい。
図3の図面に示される機構は、ステッピングモータ76によって(または、二つまたはそれ以上のステッピングモータによって)、駆動される。
図4の図面は、モータおよび電力/制御PCBアセンブリ6を示す。アセンブリ6は、四つのねじ92によってアセンブリ6のハウジング90に固定される標準ステッピングモータ76を具備する。ハウジング90は、モータアセンブリ開口部30に隣接した筐体本体26の基部に位置する対応するスライダ(図1Cを参照)に係合するように適合された二つのレールスライダ94を具備する。したがって、アセンブリ6がモータアセンブリ開口部30を通って押圧されるときに、レールスライダ構成要素94、95は、互いに係合して、筐体本体26内にアセンブリ6が正しく準備された位置にあるのを補助する。実際、図1Cに見られるように、筐体本体26には、モータアセンブリ6の背部で噛み合いコネクタ97に接続するための電気コネクタ96が設けられ、レールスライダ構成要素94、95は、この接続が正しくなされることを確実にする。
ステッピングモータ76は、モータスプロケット72を受けるためのスプライン結合された駆動シャフト74を具備する。モータの駆動シャフトにスプロケットを設ける方法は、よく理解されおり、本発明に関連して、いずれの適切な方法が使用されてもよい。しかし、図4の図面に示された特定の実施の形態において、スプライン結合されたシャフト74には、テーパ状のサークリップ102を受けるための溝100が設けられる。スプロケット72には、スプロケット72が、シャフト74に且つサークリップ102上に押されるときに膨張するのを可能にする断絶104(すなわち、その中のブレーキ)が設けられる。サークリップのテーパは、スプロケットがシャフト74に押されてもよいが、サークリップ102上を通るため、サークリップ102を超えて戻ることができない。スプロケット72は、シャフト74に設けられたサークリップ102およびショルダ(図示せず)と当接することによってシャフト74の所望の位置に保持されることができる。
本発明は、上述の特定の実施の形態に限定されない。代替の配列および適切な材料が、当業者には明らかである。たとえば、プリンタヘッドと制御PCBとの間の電気通信は、ワイヤレスRFリンクによって達成されてもよい。モータアセンブリ6にはまた、ひとたび使用位置に位置すると、アセンブリを筐体本体26に解放可能に固定するための適切な締結手段が設けられてもよい。これは、適切なスナップ嵌め締結具で達成されてもよい。プリンタの電子回路はまた、USBポートを経由して接続されるコンピュータから電力を取ってもよい(0.5アンペアまで)。さらに、プリンタはまた、装置がスキャナとしても機能できるようにスキャナヘッドを含んでもよい。筐体8にはまた、実施される印刷の種類に応じて選択され得る異なる種類の用紙が設けられてもよい。たとえば、筐体8は、標準印刷用紙用の第一のペーパービンと、高品質の光沢のある印画紙用の第二のペーパービンと、を具備してもよい。プリンタの制御回路は、プリントジョブに応じて適切なビンからの用紙が選択されるようにする。さらなる代替において、インクカートリッジおよび横方向スライダは、保管および輸送のために、折り畳まれた状態で保管されてもよい。使用前に、カートリッジおよびスライダは、90°ひねられ、筐体本体26の使用位置にスナップ留めされる。
Claims (22)
- 使い捨て且つ生体分解性の材料から製造されたプリンタ筐体。
- 前記筐体はパルプファイバから製造される請求項1記載のプリンタ筐体。
- 前記筐体はハネカム構造を具備する請求項1または2に記載のプリンタ筐体。
- 前記筐体の外側表面は防水材料で覆われる請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- 前記防水材料は前記筐体を完全に包む請求項4記載のプリンタ筐体。
- 前記筐体の開口部に隣接して前記防水材料に穿孔の線が設けられ、前記防水材料の一部が前記開口部を覆い、材料の前記一部を容易に取り外すことができるようにするために弱化された前記線は前記開口部のまわりに延在する請求項5記載のプリンタ筐体。
- 前記防水材料は前記筐体に結合される請求項4乃至6のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- 前記防水材料はパラフィン紙である請求項4乃至7のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- プリンタヘッドと印刷されるべき用紙との間の相対運動を駆動するためのモータを前記筐体に装着するための手段をさらに具備する請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- モータを装着するための前記手段は、モータを前記筐体に解放可能に固定するための手段を具備する請求項9記載のプリンタ筐体。
- 前記解放可能な固定手段は、弾性のあるスナップ係止クリップを具備する請求項10記載のプリンタ筐体。
- モータを装着するための前記手段はレールスライダを具備し、使用中、その上にモータが位置して使用位置に摺動されてもよい請求項9乃至11のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- 電気コネクタが前記筐体に装着され、前記筐体に対する使用位置に位置するモータハウジングに装着されたさらなる電気コネクタを受け且つそれに電気的に接続するようにし、前記プリンタは、前記筐体装着電気コネクタに電気的に接続されたプリンタヘッドをさらに具備する請求項1乃至12のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- プリンタヘッドを前記筐体に装着するための手段をさらに具備する請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- プリンタヘッドを装着するための前記手段は、プリンタヘッドを前記筐体に解放可能に固定するための手段を具備する請求項14記載のプリンタ筐体。
- 前記解放可能な固定手段は、弾性のあるスナップ係止クリップを具備する請求項15記載のプリンタ筐体。
- プリンタヘッドをさらに具備する請求項1乃至16のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- 文書をスキャンするためのスキャナヘッドを前記筐体に装着するための手段をさらに具備する請求項1乃至17のいずれか1項に記載のプリンタ筐体。
- 印刷されるべき少なくとも1シートの用紙をさらに具備し、前記用紙は前記筐体内に位置する請求項1乃至18のいずれか1項に記載のプリンタ筐体を具備するプリンタアセンブリ。
- 50から150シートの間の用紙を具備する請求項19記載のプリンタアセンブリ。
- 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の筐体を具備するプリンタ。
- 請求項19または20に記載のプリンタアセンブリを具備するプリンタ。
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