JP3224599B2 - 背圧インク容器カートリッジ - Google Patents

背圧インク容器カートリッジ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広義にはビジネスカラ
ープリンタのような高速インクプリンタ用のインクリザ
ーバに関し、より詳しくは、インクリザーバ・アセンブ
リ用のインク残量インジケータに関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来技
術にあっては、インクジェットプリンタのような高速プ
リンタのあらゆる種類において、インクレベルを監視す
るという問題を解決するためにさまざまな取り組みがな
されて来た。いわゆる背圧インジケータは、ペン／カー
トリッジ・アセンブリ中に複数の複雑なシールを必要と
し、そのために比較的高価になると共に、信頼性がより
低くなる傾向があった。他のインク残量インジケータと
しては、インクのバルク（全量）導電率の測定に基づく
ものがある。インクの導電率は、制御するのが難しく、
将来インクが改良されるにつれて、このようなインク導
電率方式はすたれるのではないかと思われる。
【０００３】プリンタにドットマトリックス技術が採用
され、実際多くのメーカーがこの技術を採用している
が、その際には、例外なく、所与のペンからの「ドッ
ト」またはインク滴を計数する試みがなされている。こ
のような方式は、カウンタ、アクチュエータ及びセンサ
が必要なため、比較的高価となる。さらに、全てのペン
について平均インク滴容積を仮定する必要があるため、
精度が犠牲となる。例えば、ペン／カートリッジ・アセ
ンブリの取り外し、あるいはプリンタの停止による使用
中断も、最後の更新以後インクジェットから放出された
インク滴数の記録が失われがちであるため、信頼性を低
める原因となる。
【０００４】この分野における出願人に周知の従来技術
としては、米国特許第４，１９６，６２５号；第４，２
０２，２６７号；第４，３７１，７９０号；第４，４１
５，８８６号；第４，５５１，７３４号；第４，５８
７，５３５号；第４，６２６，８７４号；第４，７１
９，４７５号；及び第４，９３５，７５１号や、ジョン
・モア(John Mohr) 他によって１９８９年１０月１８日
に出願され、現在本願譲受人の所有になる「毛管式リザ
ーバ・インクレベルセンサ(CAPILLARY RESERVOIR INK L
EVEL SENSOR)」という名称の係属中の特許出願第０７／
４２３，１５８号がある。
【０００５】以下に述べる米国特許第４，９３５，７５
１号、及び圧力検出型のシステムを開示した米国特許
４，５８７，５３５号を除いて、上記の全ての発明は、
インク導電率の測定または検出に基づく監視システムに
ついて記述している。本発明の譲受人の所有になる米国
特許第４，９３５，７５１号には、収縮型インクバッグ
の一側面に剛質のプレートを固定したインクバッグ用の
機械式レベルセンサであって、インジケータストリップ
(indicator strip) の一端部がインクバッグのハウジン
グ（収容体）に設けた窓を通して見えるようにしたもの
が開示されている。これによれば、インジケータストリ
ップのエッジの位置がバッグ中のインク残量を示すよう
になっているが、使用可能な相当量のインクがバッグ中
に残っているにもかかわらず、「空の」指示が現れる。
【０００６】これら周知の従来技術のいずれにも簡単で
安価なインク残量インジケータは開示されていない。実
際、インクが消費されるにつれてもちろんインク量は変
化するのであるが、その場合のバッグのへこみ量はこれ
に直接比例したレベル変化をもたらす訳ではないので、
収縮型インクバッグリザーバにおけるインクの目視観察
は、リザーバの外容器が透明であっても、信頼できな
い。
【０００７】本発明は、以下に詳細に説明するように、
収縮型バッグリザーバ・アセンブリにおけるインク量監
視の技術を改善するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】使い捨て式インクバッグ
システムにおけるリザーバのインク残量監視には、安価
で製造が容易な構成が必要である。本発明は、使い捨て
式リザーバに好適であるが、本願で開示する内容は詰め
替え式リザーバにも同様に適用可能である。本発明にお
いては、使用時のインクの負圧抽出によるリザーバの容
積変化が、バッグ中に負圧を維持し、かつインク残量イ
ンジケータが信頼できる情報を使用者に与えるようイン
クの消費に伴ってバッグをハウジングの中心に保つよう
作用するばね装置の外向き圧力に抗して、柔軟なバッグ
に横方向のへこみを生じさせる。
【０００９】このばねは、バッグの壁部に接合された一
組のプレートに対して力を及ぼして、インクリザーババ
ッグに負圧を維持するために、これらの壁部を離すよう
に作用する。従って、ばねによって常にインクリザーバ
中に保たれる負圧が、インクがプリンタの動作によって
排出される場合を除き、リザーバからインクが漏れ出る
のを確実に防ぐ。柔軟な（すなわち、可撓性の）インク
バッグには、１片、好ましくは２片のテープまたはフィ
ルムストリップが固着され、２片の場合、それらのスト
リップは、互いに重なり合いかつバッグがへこむにつれ
て互いに離れる向きに引っ張られるように設けられる。
それゆえ、リザーバハウジングに設けた窓を通して目視
可能な標識としてこれを使用して、リザーバ内の残留イ
ンク量を指示することができる。
【００１０】
【実施例】図１において、硬質の外容器またはハウジン
グは、幅の狭い周壁１０及び一対の互いに平行に対向さ
せて配置された側壁（図示省略）を有し、これらの側壁
はばねバイアスを有する（すなわち、ばねによって偏倚
された）インクバッグ（スプリングバッグ）を囲むよう
にして周壁１０に固定されている。この外容器は、通常
黒色プラスチックのような不透明材料で形成され、上記
のように、周壁１０及び一対の側板（側壁）（図示省
略）よりなり、側壁は内部の各部品を取り付けた後、周
壁１０に溶着または接着される。図中、軟質のインクバ
ッグの一方の側面は１１ａで示されており、１２で示す
インクジェットオリフィスは、従来技術の方法により流
体的にバッグの内部と連絡可能なように配置されてい
る。周壁１０には、他の部分より厚さを薄くした覗きス
ペース１５（図２）の両側に互いに平行な一対のスロッ
ト１０ａ及び１０ｂが形成されており（図１）、これら
のスロット１０ａ及び１０ｂは、各々プラスチックの薄
いフィルムストリップ１３及び１４を受ける。すなわ
ち、これらのストリップ１３および１４は、一端部が各
々バッグ１１の各側面に接着または溶着されると共に、
他端部は各々スロット１０ａ及び１０ｂを通して、覗き
スペース１５中へ互いに折り重ねられている。ストリッ
プ１４は下側または内側ストリップであって、双方のス
トリップを所定位置に正しく設定したときストリップ１
３中の窓１６を通して視認可能な標識となる色、例えば
緑に着色されている。ストリップ１３は、好ましくはハ
ウジンブのプラスチック材料と同じ色（例えば黒）とす
る。上面にストリップ１３及び１４を互いに重ねて受け
る周壁１０上の薄く形成されたスペース１５には、例え
ば、ストリップ１３の窓１６の移動経路に位置を合わせ
た固定覗き窓２５を有するテープまたはプレート２４が
被せられる。これによって、ストリップ１３及びこれと
対照的な色（緑）を有するフィルムストリップ１４の動
きを目視観察することができる。
【００１１】次に、図２には、スプリングバッグ１１の
両側面がそれぞれ１１ａ及び１１ｂで示されている。軟
質プラスチック材料で形成されたバッグのこれらの側面
１１ａ及び１１ｂは、ハウジング周壁１０の内縁に（通
常１７ａに示す線に沿って）接着または熱可塑性融着さ
れている。間にある金属パネル１８及び１９は、バッグ
側面１１ａ及び１１ｂの内面に支持されており、二重弦
形圧縮ばね（double-bowed compression spring、二重
弦形ばね）２０より作用する外向き圧力によって所定位
置に保持される。ばね２０は、パネル１８及び１９に固
着してもよいが、固着しなくとも、このアセンブリの組
み立て後に所定位置に保たれるものとすることもでき
る。
【００１２】バッグ１１は、インク注入口２２よりイン
クを充填した後、栓などでこのインク注入口２２を塞い
で出荷される。オリフィス１２を通してインク滴を吐出
させるのに必要な手段は、従来技術のものと同じであ
り、インク量が減少するにつれて、側面１１ａ及び１１
ｂがハウジングの内側に同じ距離だけへこむよう、スプ
リングバッグ１１を漸進的にへこませる。ストリップ１
４に接着面１４ａが描かれているが、これと同様の接着
面がストリップ１３にも設けられ、これによってストリ
ップ１３及び１４はスプリングバッグ側面１１ａ及び１
１ｂに各々固着される。
【００１３】次に、図３には周壁１０の縁部が示されて
いる。ただし、硬質の側壁（サイドパネル）は、図示説
明の便宜上省略してある。図４は、インクバッグがほぼ
満杯の時のインジケータの状態（全て緑色）を示し、他
方図５はバッグ中のインクがほぼ使い果たされた時のイ
ンジケータの状態であって、固定覗き窓２５のほぼ中心
に緑色の細い縞があり、窓２５の残りの部分が黒く見え
る様子が示されている。このようにインジケータが全て
緑の状態から窓２５の中心において徐々に細くなる緑色
の縞として見えるのは、観察者には、黒色ハウジングの
黒が図２の左側から少しずつ見え始める（緑色ストリッ
プ１４の縁部が右方に後退するため）一方、右からもス
トリップ１３の黒が少しずつ見え始める（ストリップ１
３の窓１６の黒色の右縁部が左方に移動するため）こと
によるものである。インジケータがこのように見えるの
は、ハウジング１０とストリップ１３が同じ色（黒）の
場合であるが、本発明においては、これ以外の色の組み
合わせや他の種類の標識を用いることも可能である。ば
ね２０は、通常、窓中でしだいに細くなる緑色の縞を窓
の中心部に保つべく収縮型バッグをハウジングの中心に
保持するように作用するものと考えられるが、このよう
にインジケータの縞を中心部に保つことは必須の要素で
はない。
【００１４】以上の説明から、バッグ中のインク量が減
少するにつれて、バッグの側面１１ａ及び１１ｂは内側
にへこみ、周壁１０の厚さの薄い部分に設けたスロット
１０ａ及び１０ｂに通されかつ周壁１０の側縁部上で折
り曲げられたフィルムストリップ１３及び１４が互いに
引き離されて、緑と対照をなすハウジング及びストリッ
プ１４の上面に重なるストリップ１３の色（黒）が固定
覗き窓２５を通してしだいに大きく露出されるというこ
とが理解できよう。フィルムストリップ１３と１４の相
対移動は、バッグの側面１１ａと１１ｂが同じ量だけ内
側にへこむと否とにかかわらず、実質上互いに独立して
いる。固定覗き窓２５は、好ましくは、側面１１ａと１
１ｂとでバッグのへこみに多少のばらつきがある場合を
考慮して、スプリングバッグの側面１１ａ及び１１ｂに
直交する方向に長大状とする。
【００１５】当業者であれば、本願で開示した構造を本
発明の精神を逸脱することなく変更、改良することが可
能であり、従って、本発明の範囲は図面または詳細な説
明の個々の記載事実に限定されるものではなく、これら
の記載事実は例示説明のみを目的とするものである。１
つの変更態様としては、例えば、１６で示すような窓を
有するフィルムストリップのみを一方側に設け、これを
周壁１０の厚さを減じた部分に刻印した標識に対して相
対的に移動させる構成が考えられる。このような実施態
様では、一方の側面が固定され、すべてのへこみによる
移動が他方の側面に生じるようにされたスプリングバッ
グが開発されない限り、上記のフィルムストリップを２
つ用いた構成に比べて精度が低くなるものと考えられ
る。
【００１６】さらに、光学センサまたは磁気センサを光
学的または磁気的に検知可能な標識を検知するように設
け、その出力信号によって外部の警報指示灯を作動させ
ることも可能である。本発明によれば、従来技術のスプ
リングバッグ・インクリザーバ／ペンカートリッジが、
使い捨てカートリッジの考え方に全面的に適合する簡単
で安価な構成に改良されるということは明らかであろ
う。
【００１７】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、インクバッ
クリザーバー内のインクの残量を正確に表示できるイン
クカートリッジを簡単かつ安価に提供できるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の分解状態における斜視図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】インクバックリザーバー内のインク未使用時に
おける図１の平面図である。
【図５】インクバックリザーバー内のインク使用後にお
ける図１の平面図である。
【符号の説明】
１０：周壁 １０ａ、１０ｂ：スロット １１：スプリングバッグ １１ａ、１１ｂ：バッグ側面 １２：オリフィス １３、１４：フィルムストリップ １５：覗きスペース １６：窓 １８、１９：金属パネル ２０：圧縮ばね ２４：プレート ２５：固定覗き窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−204951（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−3957（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】カートリッジの周囲を画定する剛性の壁を
    有するハウジングと、 前記剛性の壁内の前記ハウジング内に設けられた可撓性
    のインクバッグであって、少なくとも一つの側壁が、前
    記ハウジングの前記剛性の壁の内側の他方の側壁に対し
    て移動可能である、一対の対向して配置されたほぼ平行
    な側壁を有するインクバッグと前記バッグの前記移動可
    能な側壁に係合された前記バッグ内の少なくとも一つの
    剛性パネルであって、該剛性パネルは、前記バッグの前
    記側壁にほぼ並行である、剛性パネルと、 前記パネル及び移動可能な側壁を、前記ハウジング内の
    バッグの他方の側壁から離れるように偏倚させて、イン
    クが吐き出されるスプリングバッグとしてのインクリザ
    ーバを構成するためのスプリング手段と、 前記側壁の一つに取り付けられ、前記剛性のハウジング
    の壁の縁上に折り重ねられる少なくとも一つの可撓性の
    ストリップであって、それ自体にインク量の指標を有す
    る、ストリップと、 前記バッグ内のインクの消費中に、前記ストリップが固
    定窓を通過して移動するに従い、前記指標をモニタする
    ことができる、前記剛性の壁に沿った前記固定窓を有す
    る前記ハウジングとからなる負圧式インクリザーバカー
    トリッジ。
  2. 【請求項２】前記バッグが、前記ハウジングの内部に周
    辺部で固定された、一対の対向して配置された前記移動
    可能な壁を有し、前記バッグ内の一対の前記剛性のパネ
    ルはそれぞれ前記移動可能なバッグの壁に係合し、前記
    スプリングは、前記パネルのそれぞれに係合可能であ
    り、前記少なくとも一つの可撓性のストリップは、周囲
    の壁の対向する縁上に折り重ねられた、第１及び第２の
    可撓性のストリップからなり、該第１のストリップは、
    該第２のストリップ上に重なり、該第２のストリップ
    は、目視可能な指標を含み、さらに、該第１のストリッ
    プは、前記指標に概ね位置合わせされ、かつ、前記第２
    のストリップに対して移動可能な窓を含み、該第１及び
    第２のストリップの相対的な移動の関数として、前記ス
    プリングバッグ内の残留インクの視覚表示を提供する、
    請求項１のカートリッジ。
  3. 【請求項３】前記第１及び第２のストリップの相対的な
    移動の間、前記移動可能な第１のストリップの窓が確実
    に絶えず見えるようにするために、前記固定窓が、該第
    １及び第２のストリップの移動方向に長いことからなる
    請求項１または請求項２のカートリッジ。
  4. 【請求項４】前記第２のストリップの指標が、前記スプ
    リングバッグがインクでほぼ満たされているときに、前
    記移動可能な第１のストリップの窓を通して見えるよう
    に配置された着色領域を含み、前記第１のストリップ及
    び前記ハウジングが、前記着色領域の色と対照をなす色
    であることからなる請求項２または請求項３のカートリ
    ッジ。
  5. 【請求項５】前記スプリング手段が二重弦形ばねであ
    る、請求項１乃至請求項４のいずれかのカートリッジ。
JP18587192A 1991-06-19 1992-06-19 背圧インク容器カートリッジ Expired - Lifetime JP3224599B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/717,735 US5359353A (en) 1991-06-19 1991-06-19 Spring-bag printer ink cartridge with volume indicator
US717,735 1991-06-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05201019A JPH05201019A (ja) 1993-08-10
JP3224599B2 true JP3224599B2 (ja) 2001-10-29

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ID=24883248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18587192A Expired - Lifetime JP3224599B2 (ja) 1991-06-19 1992-06-19 背圧インク容器カートリッジ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5359353A (ja)
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