JP3586449B2 - インクジェットプリントカートリッジをキャリッジに対して水平方向にローディングおよびアンローディングする方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【関連出願の相互参照】
本発明は、概してインクジェットプリンタに、特にその構造部材およびサブシステムに関する。
【０００２】
本出願は、それぞれ２０００年１月５日に米国に同時出願された以下の同時係属中の特許出願に関連している。すなわち、
「インクジェットプリンタ用の水平方向からローディング可能なキャリッジ （Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ Ｌｏａｄａｂｌｅ Ｃａｒｒｉａｇｅ Ｆｏｒ Ａｎ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｅｒ） 」と題する Ｊｕｎｊｉ Ｙａｍａｍｏｔｏ 他の出願第０９／４７７，６４４号、
「インクジェットプリントカートリッジ用のベント（Ｖｅｎｔ Ｆｏｒ Ａｎ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）」と題するＲａｍ Ｓａｎｔｈａｎａｍ他の出願第０９／４７７，６４５号、
米国特許第６，２２７，６６３号「薄型のインクジェットプリントカートリッジ（Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｈａｖｉｎｇ Ａ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）」と題するＲａｍ Ｓａｎｔｈａｎａｍ他の出願第０９／４７７，６４６号、
「インクジェットプリンタキャリッジの新規な推進方法 （Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｐｒｏｐｅｌｌｉｎｇ Ａｎ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｃａｒｒｉａｇｅ） 」と題する Ｍａｔｔ Ｓｈｅｐｈｅｒｄ 他の出願第０９／４７７，６４８号、
「キャリッジに対してインクジェットプリントカートリッジを水平方向からローディングおよびアンローディングする方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ Ｌｏａｄｉｎｇ Ａｎｄ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ Ａｎ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｆｒｏｍ Ａ Ｃａｒｒｉａｇｅ）」と題するＪｕｎｊｉ Ｙａｍａｍｏｔｏ他の出願第０９／４７７，６４９号、
「小さい形状係数のインクジェットカートリッジを大きい形状係数のカートリッジ用の寸法のキャリッジに使用できるように適合させる技術 （Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｆｏｒ Ａｄａｐｔｉｎｇ Ａ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｉｎ Ａ Ｃａｒｒｉａｇｅ Ｓｉｚｅｄ Ｆｏｒ Ａ Ｌａｒｇｅ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ） 」と題する Ｒａｍ Ｓａｎｔｈａｎａｍ 他の出願第０９／４７７，８４３号、
「薄型インクジェット作動部 （Ｌｏｗ Ｈｅｉｇｈｔ Ｉｎｋｊｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ） 」と題する Ｋｅｎｇ Ｌｅｏｎｇ Ｎｇ の出願第０９／４７７，８６０号、
「キーラッチ式プリントヘッド用の多ビットマトリックス構造 （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｂｉｔ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｋｅｙ−Ｌａｔｃｈｅｄ Ｐｒｉｎｔｈｅａｄｓ） 」と題する Ｒａｍ Ｓａｎｔｈａｎａｍ 他の出願第０９／４７７，９４０号、
「インクジェットカートリッジにユニバーサル本体構造体を設ける技術 （Ｔｅｃｈｎ ｉｑｕｅｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅｓ Ｗｉｔｈ Ａ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｂｏｄｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ） 」と題する Ｒｉｃｈａｒｄ Ａ． Ｂｅｃｋｅｒ 他の出願第０９／４７８，１４８号、
「２ローラ、２モータ式給紙システムを備えたプリンタ （Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｗｉｔｈ Ａ Ｔｏｗ Ｒｏｌｌｅｒ， Ｔｗｏ Ｍｏｔｏｒ Ｐａｐｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ） 」と題する Ｊａｍｅｓ Ｍ．Ｏｓｍｕｓ の出願第０９／４７８，１９０号、
「インクジェットプリントカートリッジ （Ｉｎｋ Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ） 」と題する Ｒａｍ Ｓａｎｔｈａｎａｍ 他の出願第２９／１１６，５６４号、
であり、これらはすべて参照として援用される。
【０００３】
【発明の背景】
網状ポリウレタンフォーム（ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ）を使用したインクジェットプリントカートリッジの全体構造および作動が、１９８８年９月１３日に許可されたＢａｋｅｒ他による「改良型インク貯蔵および供給容量を有するサーマルインクジェットペン本体構造（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｋ Ｊｅｔ Ｐｅｎ Ｂｏｄｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｉｎｋ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｆｅｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｙ）」と題する米国特許第４，７７１，２９５号に開示されている。
【０００４】
インクジェットプリントカートリッジをプリンタ内に保持して整合させ、これらのプリントカートリッジを印刷ゾーン全体で走査させるキャリッジの全体設計および構造は周知である。この技術分野で許可されている特許の例には、
１９８８年７月５日に許可されたＴａ他の「プリントヘッドカートリッジおよびキャリッジアセンブリ（Ｐｒｉｎｔｈｅａｄ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅｓ ａｎｄ Ｃａｒｒｉａｇｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）」と題する米国特許第４，７５５，８３６号、
１９８９年１０月３日に許可されたＲａｓｍｕｓｓｅｎ他の「プリントヘッドキャリッジ整合（アライメント）機構を備えたインクジェットプリンタ（Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｐｒｉｎｔｈｅａｄ Ｃａｒｒｉａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」と題する米国特許第４，８７２，０２６号、
１９９０年３月６日に許可されたＰｉｎｋｅｒｐｅｌｌの「プリントヘッド−キャリッジ整合および電気相互接続ロックイン機構（Ｐｒｉｎｔｈｅａｄ−Ｃａｒｒｉａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｌｏｃｋ−ｉｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」と題する米国特許第４，９０７，０１８号、
１９９５年２月２１日に許可されたＲｈｏａｄｅｓの「インクジェットプリンタキャリッジ用のばねカートリッジクランプ（Ｓｐｒｉｎｇ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｃｌａｍｐ ｆｏｒ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｃａｒｒｉａｇｅ）」と題する米国特許第５、３９２，０６３号が含まれる。
さらに、米国特許第５，８１５，１８３号は、ほぼ矩形であるプリントカートリッジをキャリッジ内へローディングする装置を開示していると考えられる。
ヨーロッパ特許公報第Ａ−０ ５１９ ４５７号も、水平および垂直方向に対して様々な異なった向きで用いることができるプリンタ機構を開示していると考えられる。
【０００５】
従来型プリントカートリッジは、垂直方向か、急傾斜の、すなわち傾いた弓状移動のいずれかによってローディングおよびアンローディングが行われるように構成されていた。プリンタに垂直方向から出し入れできるのであれば、そのようなキャリッジで十分であることがわかっている。しかし、これは、プリンタの上部に何も永続的に積み重ねることができないことを意味している。
【０００６】
さらに、従来のトップローディング式インクジェットプリンタ構造は、プリンタ高さがますます増加することを促してきたため、新型プリンタ構造になるたびに製品の高さがますます増加した。
【０００７】
また、エンドユーザは、アミューズメントセンターで積み重ねるか、居間で使用することができる家庭用プリンタを求めていると考えられる。これは、平坦な上下壁を有し、フロントローディング式で、すべての操作部および状態表示装置が前壁にあり、従来のステレオアンプまたはビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）とほぼ同一寸法であるプリンタである。言い換えると、これは、全高が４インチ（４”）未満の、水平方向からローディングするインクジェットプリンタである。
【０００８】
そのような要求仕様の結果として、多数の設計上の難題が生じる。第一に、今日のインクジェットプリントカートリッジに存在するほぼすべての基準構造は、垂直またはほぼ垂直方向からの取り付け用に構成されている。前方すなわち水平方向からのローディングはこれまで想定されていなかったので、既存の基準構造を使用しようとする場合、プリントカートリッジをまったく新しいやり方で位置決めしなければならない。第二に、フロントローディング式プリンタでは、カートリッジの取り付け中にユーザにとって可能な視野が非常に制限されている。ユーザには、キャリッジやローディング処理があまり見えない。第三に、キャリッジへの物理的アクセスがさらに制限されている。第四に、多数のプリントカートリッジを使用する場合、それらを互いに非常に接近した状態で配置しなければならないので、それらのグリップ表面の多くが、プリンタからのプリントカートリッジのアンローディングに利用できない。
【０００９】
したがって、以上の点から、多くの異なったキャリッジ構造があるが、フロントローディング式で積み重ね可能な薄型（ｌｏｗ ｈｅｉｇｈｔ）インクジェットプリンタの設計には多くの難題があることは明らかである。
【００１０】
【発明の概要】
簡潔かつ全体的に言うと、本発明による装置は、ほぼ矩形のプリントカートリッジと、プリントカートリッジの側壁に設けられた細長い支持リップと、キャリッジ本体と、プリントカートリッジを受け取る、キャリッジに取り付けられたシュートと、プリントカートリッジをキャリッジ内へ案内する、シュートの側壁に設けられたほぼ水平なレールとを備えている。
【００１１】
作用を説明すると、本装置は、プリントカートリッジを水平方向前方にキャリッジ内へ平行移動させ、プリントカートリッジ上のリップをキャリッジ上のガイドレールに係合させ、ガイドレールを用いてプリントカートリッジを滑らせて、持ち上げられて水平になるようにキャリッジ上の基準上を摺動させ、プリントカートリッジをキャリッジ内にラッチで留めることによって、プリントカートリッジをキャリッジ内へと水平方向にローディングする。本装置は、プリントカートリッジをキャリッジ上の基準まわりに回転させ、プリントカートリッジをキャリッジからラッチ解除し、プリントカートリッジを水平方向にキャリッジ外へと平行移動させることによって、プリントカートリッジをキャリッジからアンローディングする。
【００１２】
本発明の他の態様および利点は、本発明の原理を例示によって示す添付図面と組み合わせた以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１３】
【好適な実施形態の詳細な説明】
説明のために図面に示されているように、本発明は、フロントローディング式で積み重ね可能な薄型インクジェットプリンタに取り入れられている。
【００１４】
本装置は、簡単かつ低コストの解決策および容易な自明の作動を提供し、現在製造中のプリントカートリッジの基準構造を活用する。
【００１５】
・プリンタ
図１を参照すると、参照番号１１４は、一部破断され、前ローディングドアが取り除かれたインクジェットプリンタを全体的に示している。プリンタは、ケース部材１１５と、シャーシに取り付けられた直流駆動モータ１１６とを備えている。モータ１１６のシャフトには、駆動モータの回転方向の逆転時にベルト１１８を前後に駆動するプーリ１１７が取り付けられている。駆動ベルト１１８は、左から右へ、また右から左へ横方向に折り返し走査するキャリッジ１１９に取り付けられている。キャリッジ１１９は、横に並べて配置された２つのサーマルインクジェットプリントカートリッジ１１、１１’を収容している。プリントカートリッジ１１は黒色インクを収容し、プリントカートリッジ１１’はマゼンタ、イエローおよびシアンインクを収容した３つのインク室を有する。キャリッジの水平走査移動は、スライドロッド１２１によって案内される。キャリッジ１１９の後ろには、プリンタ内の電子回路がキャリッジ１１９をその走査経路に沿って位置決めできるようにするエンコーダストリップ１２２を読み取るエンコーダ（図示せず）が配置されている。プリンタ１１４がシート状媒体を印刷した後、媒体はハンドル１２３を取り付けた排紙トレー内へ排出される。
【００１６】
・プリントカートリッジ
図２〜図８を参照すると、参照番号１１は、プリンタ用の薄型インクジェットプリントカートリッジを全体的に示している。本発明の薄型カートリッジ１１は、カートリッジ１１のインク収容量を比較的高く維持しながら、プリンタ１１４を従来のものと較べて短く、細くすることができる。カートリッジ１１およびプリンタ１１４は、カートリッジ１１を水平方向からローディング（搭載）できるように、互いに適合させられている。これによって、カートリッジ１１の交換中も、電子機器および他のものをプリンタ１１４の上に積み重ねることができる。積み重ね可能なより短い印刷システムを使用可能にすることによって、そのような印刷システムを積重性およびスペースの制約の点で限界がある家庭用印刷機器などの新しい応用分野に参入できるようになる。
【００１７】
特に好適な本発明の実施形態では、プリントカートリッジの高さが約４７ミリメートル（４７ｍｍ）であり、プリンタの高さが４インチ（４”）未満であって、カートリッジは少なくとも１７立方センチメートル（１７ｃｃ）のインクを収容する。
【００１８】
プリントカートリッジは、前壁２４、左側壁２５、右側壁２６および後壁２７を備えたほぼ矩形でありプリズム状のプリントカートリッジ本体１２を有する。壁２５，２６は水平方向において間隔を空けられており、水平方向および垂直方向の両方に広がる。前壁２４および後壁２７も、水平方向において間隔を空けられており、水平方向および垂直方向の両方に広がる。薄型（低背型）の本体１２は、前後壁２４，２７間の長軸すなわち伸長（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）（奥行き）軸を含めて、壁によって定められた３つの直交軸を有する。水平方向および垂直方向に対する軸の方向は、後にさらに説明される。この伸長寸法（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）によって、カートリッジは、（カートリッジの高さによって影響を受ける）印刷システムの高さや（左右側壁間の間隔によって影響を受ける）システム幅に影響を与えることなく、インクをより多く収容することができる。
【００１９】
カートリッジ１１は、後壁２７（最も見やすいのは図３および図４）を有する、図２に参照番号２８で全体的に表された後壁部分を有し、その後壁部分２８には「ユーザ部分」、すなわち「ユーザ機構」が含まれる。そのユーザ機構は、ユーザがカートリッジ１１をプリンタ内へ取り付ける間に手で握ったり、触れたり、抵抗して押したりするのに便利であり望ましくもあり無くてはならないように特に構成されている。「ユーザ部分」すなわち「ユーザ機構」は特に、より詳細に後述するユーザフレンドリな人間工学的機構（グリップ機構３５など）を備えている。
【００２０】
カートリッジ１１は、図２、図５および図７に示された電気接続部すなわち前部分３０を有しており、これは、カートリッジ１１を作動させるために印刷システムから電気信号を導通させるように回路３３上に配置された複数の電気接点を備えた前壁２４を有する。ユーザがたとえば指紋などで回路３３上の接点を汚すことを防止するために、これらの接点は好ましくは、ユーザ部分２８からできる限り遠くに離して配置される。前後壁間に伸長軸を有することによって、この特徴が増強される。
【００２１】
カートリッジ１１は、後壁２７および前壁２４間に連結状態で配置された上壁３１を有する。好適な実施形態では、上壁３１が蓋体３１である。上壁３１は、側壁および前後壁と、それぞれ側縁部および前後縁部に沿って結合している。上壁上には、前縁部から間隔を置いた位置にラッチ（掛け金、フック）機構５０が設けられている。
【００２３】
プリントカートリッジ本体１２はまた、本体に超音波溶接されたノーズピース１４を備えている。ノーズピース１４は、キャリッジ本体１２の下方壁を提供する。上壁３１および下方壁１４は、垂直方向に間を空けられており水平方向に広がる。カートリッジ１１，１１’の下方に（再度図１参照）配置された印刷領域内の印刷媒体上へとおおむね垂直方向下方にインク滴をノズル１６が噴出できるようにプリンタ１１４の動作中にプリントヘッド１５がおおむね水平面内において広がる必要があるので、プリントヘッド１５の方向によって、垂直および水平方向に対するＸ，ＹおよびＺ軸の方向が確立される（再度図２参照）。ノーズピースは、それぞれインク室のうちの１つの内部の立て管につながった３つのチャネルを収容している。チャネルは、インクを室から、プリントヘッド１５上の図７の３系列のノズル１６のうちの１系列へと導く。図３および図６に示すように、ノーズピース１４上にＸ軸基準１８およびＺ軸基準２０が設けられている。これらの基準は保持点であって、現在製造中のプリントカートリッジに合わせられている。図２のＹ軸基準１９は、プリントカートリッジの前壁２４によって与えられ、キャリッジ１１９への挿入中にはキャリッジの停止点になる。ＸおよびＺ基準１８、２０は、キャリッジ１１９上の、図１２および図１３に示された対応の基準１５２、１５４と合わさって、詳細に後述するように、プリントカートリッジ１１をキャリッジ内に整合（位置合わせ）させる。
【００２４】
図２、図３および図６を参照すると、参照番号２２は、プリントカートリッジ１１をプリンタから取り出す時のグリップ（掴み）表面として機能する２つのリブを全体的に示している。各リブは、側壁２５、２６のうちの一方に、プリントカートリッジ本体１２の側壁２５、２６および後壁２７間の共通の縁部に沿って垂直方向に設けられている。
【００２５】
図２、図３、図４、図５および図６を参照すると、参照番号２９は、プリントカートリッジ本体１２の２つの側壁２５、２６および後壁２７上に設けられた細長い支持リップを全体的に示している。リップは、プリントカートリッジ本体１２と詳細に後述する蓋体３１との間の縁部に沿って配置されている。図４および図５に示された側壁２５、２６上に位置するリップ２９の部分は、プリンタに対するローディング（搭載）およびアンローディング（取り外し）中にプリントカートリッジの支持および案内を行う。これらのリップ部分は、プリンタのキャリッジ１１９上の、図１０、図１２および図１３に示された対応する１対のガイドレール１４０、またはローディングランプ（傾斜面）に係合する。
【００２６】
図２および図５に示されているように、プリントカートリッジ本体１２には従来構造の可撓性（フレキ）回路３３も設けられている。可撓性回路は、プリンタおよび図７のプリントヘッド１５間の内部電気接続を行い、印刷中に電気エネルギを該当する発射抵抗器に送る。
【００２７】
図２および図８を参照すると、参照番号３５は、詳細に後述する蓋体３１と、プリントカートリッジ本体１２の側壁２５、２６との間の縁部に沿って設けられた複数のグリップ溝を示している。機構３５の溝は、前述のリブ２２によって連携的に定められている。グリップ溝は、プリントカートリッジがキャリッジからラッチ解除されると、プリントカートリッジをプリンタから取り出すためのプリントカートリッジ１１上のグリップ表面として機能する。グリップ溝はまた、任意の隣接のプリントカートリッジとの対比で、関連のプリントカートリッジがキャリッジからラッチ解除されていることを視覚的に表示することができる。
【００２８】
図２、図３、図４、図５および図６を参照すると、参照番号３１は、平面的な外面を有する蓋体を全体的に示している。蓋体の外面の平面も、支持リップ２９に平行である。蓋体３１は、プリントカートリッジ本体１２へと、側壁２５、２６、前壁２４および後壁２７の縁部に沿って超音波溶接されている。蓋体は、プリントカートリッジ本体１２内のインクタンク室内のインクを密封する。蓋体には、大気圧の空気が各タンク室に流入できるようにする、図２および図８に示された３つのベント４０も設けられている。
【００２９】
図２および図８に示すように、蓋体３１上の、後壁２７および蓋体間の縁部付近にボタン状構造体４２が配置されている。図８に示されたプリントカートッジ１１の上面図では、この構造体は楕円形状である。図４に示された背面図では、この構造体は、外側へと剥き出しの円形になっている。図３および図６に示された側面図では、この構造体は弦をなしている。この構造体の中間部分は、蓋体３１の外面と面一であって、複数の溝４４を備えている。溝は、ユーザ用のグリップ表面として機能する。カートリッジをプリンタのキャリッジからラッチ解除するためにプリントカートリッジを押し下げる場所をユーザに示すために、この構造体はこの独特の形状を有する。そのような下向き移動によって、プリントカートリッジが図９のキャリッジ１１９上の図１１のラッチばね１４８から解放される。
【００３０】
図２および図８を参照すると、参照番号４８は、蓋体３１の上表面上で、蓋体３１およびプリントカートリッジ本体１２の前壁２４間の縁部からずれた位置に設けられたアイランドを全体的に示す。アイランド４８は、プリントカートリッジ１１をプリンタキャリッジ内に固定するためのラッチ５０を備えている。図２、図３および図６を参照すると、ラッチ５０は、前壁２４ではなく蓋体３１上に配置されているので、プリントカートリッジを既存設備で製造することができ、新しい機械設備設計を必要としない。図２、図３および図６に示されているように、ラッチは、ラッチランプ（傾斜面）５１およびラッチ壁５２で形成された三角形断面を有する。ラッチランプ５１には３つの機能がある。すなわち、プリントカートリッジ１１をプリンタ内に据え付ける時にユーザが加えなければならない据え付けまたはラッチ力を漸増させること、据え付け中のラッチばねの開きを容易にすること、プリントカートリッジがキャリッジ内に正確に取り付けられるまで、プリントカートリッジ１１をプリンタから継続的に押し出すことである。この後者の特徴は、プリントカートリッジの「誤ラッチング」を防止する。ラッチ壁５２は、蓋体３１の外面に垂直に設けられており、プリントカートリッジがプリンタのキャリッジ内に正確に取り付けられた時にラッチばねにより係合される表面である。
【００３１】
図８に示されているように、アイランド４８はさらに、ラッチ壁５２の背後に位置するラッチ窪み５４を有する。ラッチ窪みは、プリンタの有用寿命中に一定のラッチ力を維持するために必要である時、図１１のラッチばね１４８が蓋体の外面よりも下方へ移動できるようにする、蓋体３１内の逃がし部分である。アイランド４８にはさらに、ラッチ５０の各側に配置されて、プリントカートリッジ１１とプリンタとの対応の識別材料となる２組のキー５６が設けられている。
【００３２】
上記プリントカートリッジは、図２および図８に示された３つのインクタンクおよび３つのベント４０を有するが、１つまたは複数のベントを備えた１つまたは複数のタンクを有するプリントカートリッジを使用することもできると考えられる。このプリントカートリッジ用に設計された図１のプリンタ１１４では、黒色インクだけを収容した１つのタンクを有する１つのプリントカートリッジ１１が、３原色を含む３つのタンクを有する第２のプリントカートリッジ１１’に隣り合わせて設置されるであろう。
【００３３】
さらに、上記のような蓋体３１を必要としないプリントカートリッジを使用することもできると考えられる。そのようなカートリッジは、１つまたは複数のタンクを密閉する適当なベント（単数または複数）付きの上壁を必要とするだけであろう。
【００３４】
・キャリッジ
図９において、「Ｘ」軸は、図１のスライドロッド１２１の長手方向軸に平行である。「Ｙ」軸は、図１のプリンタ１１４内へと入り込む後ろ向きの方向を指し、印刷ゾーンを通る紙の経路とは逆の方向である。「Ｚ」軸は、垂直上方を指す。
【００３５】
次に特に図９および図１４を参照すると、キャリッジ１１９は、構造体を支持するキャリッジベース１２６を有する。キャリッジベースは、２つの「Ｃ」字形アーチ支持部１２８を端部に有する。これらのアーチ支持部は、軸受け支持を行って、図１のスライドロッド１２１に係合する。
【００３６】
図９、図１２および図１３を参照すると、キャリッジ１１９はさらに、図９に示されているように、それぞれインクジェットプリントカートリッジ１１の受け取り、保持および整合を行う２つのシュート１３１を有する。両シュートは構造および機能が同一であるので、簡便のために、左シュートだけを説明する。シュート１３１は左側壁１３３と、右側壁１３４と、後すなわち終端壁１３５とを有する。シュートの後壁１３５上にディンプル（窪み）付きコンタクト（導通）パッド１３７が配置されている。コンタクトパッドは、エラストマー支持材を有し、プリントカートリッジ１１上の、図２の可撓性回路３３の対応する接点に押し付けられる電気接点を備えている。このようにして、プリンタ１１４はプリントカートリッジと電気接続されて、印刷中に電気エネルギを発射抵抗器に供給する。
【００３７】
サーマルインクジェットプリントカートリッジおよびキャリッジ用のディンプル付きコンタクトパッドは、１９８７年１１月１０日に許可されたＨａｒｍｏｎの「可撓性相互接続回路用の略線形ばね接続構造体（Ｎｅａｒ−Ｌｉｎｅａｒ Ｓｐｒｉｎｇ Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）」と題する米国特許第４，７０６，０９７号に開示されている。
【００３８】
図１０、図１２および図１３に示されたディンプル付きコンタクトパッド１３７は、キャリッジベース１２６上に配置された６本のピン１４２、１４３によって、各シュート１３１の後壁１３５を背にして所定の位置に保持されている。ピン１４２は、ディンプル付きコンタクトパッドをキャリッジ１１９内で左右および垂直方向に位置決めする。残りの５本のピンは、コンタクトパッドがセンターピン１４２まわりに回転してコンタクトパッド内に応力を誘発することを防止する。
【００３９】
図１０、図１２および図１３を参照すると、シュート１３１の各側壁１３３、１３４にガイドレール１４０が設けられている。ガイドレールは、プリンタ１１４に対するプリントカートリッジの取り付けおよび取り外し用のガイド機構である。特に図１０を参照すると、各ガイドレールはほぼ水平で弓形に湾曲して、図９に示されたように正の「Ｙ」方向にわずかに上向きに傾斜している。ガイドレール１４０は、図２のプリントカートリッジ１１の側壁上２５、２６に設けられた図２および図３のリップ２９の底部に係合する。
【００４０】
さらに、図１２および図１３のシュート１３１内のガイドレール１４０は多くの機能を果たす。第一に、レールは、ユーザがプリントカートリッジを最初に取り付ける時の目標（目処）として機能する。それらは、ユーザには部分的に見えるだけである図１のキャリッジ１１９内でプリントカートリッジ１１を位置決めするのを助ける。すなわち、再度図１を参照すると、カートリッジ１１および１１’が、水平方向に広がる２つの平面の間で垂直に配置されていることが理解される（破線および参照符号Ｐ１およびＰ２を用いて示されている）。下側の水平面Ｐ１は、カートリッジ１１および１１’の下方で、プリンタ１１４の印刷領域内にてこれらのカートリッジの下方を通過する印刷媒体のレベルに設定されている。上方の面Ｐ２は、ケース１１５の上側の内部の限度のレベルに設定されている。プリントカートリッジ１１および１１’が実質的にケース内の引っ込められた場所にあるので、図１を参照すると、カートリッジ１１および１１’が必然的に薄型である（すなわち、前から後へと水平方向に伸びている）ことと、カートリッジ１１および１１’が平面Ｐ１およびＰ２の間に保持されるように、カートリッジ１１および１１’が実質的に水平方向のみの移動によってキャリッジシュート１３１に対して挿入および引き出されなければならないこととが理解される。
第二に、プリントカートリッジがガイドレールに載った状態でユーザがプリントカートリッジを水平方向に押し進めると、レールがプリントカートリッジを、詳細に後述する図１２、図１３および図１４の主および副キャリッジ基準１５２、１５４上まで案内する。第三に、ユーザがプリントカートリッジをキャリッジからラッチ解除している時、ガイドレールは図２０に示されているようにプリントカートリッジの回転すなわちピッチングを制限して、それが前方および下方へとプリンタ１１４から転がり落ちないようにする。
【００４１】
図１０および図１２を参照すると、各シュート１３１の右側壁１３４内に片持ちばね１４６が配置されている。ばね１４６は、水平方向の長軸を有する。片持ちばねは、詳細に後述するようにプリントカートリッジを、キャリッジ上の、図１３および図１４に示された主基準１５２に向けて、図９に示された負の「Ｘ」方向に水平に付勢する、すなわち、押し付ける。
【００４２】
図９、図１０、図１１、図１２および図１３において、参照番号１４８は、図９に示された「Ｙ」軸に沿って図１のインクジェットプリンタ１１４内で後向きになった水平タブを有するラッチばねを示す。ばねがこのような向きであることによって、プリンタを薄型にするという設計目的を達成することができる。ラッチばねは、図９に示されているように、プリントカートリッジの蓋体３１に形成された図２のラッチ５０に係合する。各シュート１３１用にラッチばねが設けられており、それらは、図１１に示されているように、単一の板金部品で作製される。その部品は、シュート１３１の外壁に形成された機構に取り付けられる。その部品は、キャリッジ１１９の中央側壁に設けられた抑止フィンガ１５０にも取り付けられる。抑止フィンガは、「Ｌ」字形であって、プリントカートリッジを一方のシュートに取り付けることによる機械的ひずみが、横に並んだシュート内のプリントカートリッジに影響を与えることを防止する。
【００４３】
図１２、図１３および図１４を参照すると、シュート１３１の底部の左側壁１３３の内側にキャリッジ１１９の主基準１５２が設けられている。図６に示されたプリントカートリッジ上の対応基準１８、２０が、シュート１３１の右側壁１３４内の片持ちばね１５２によってシュート内の主基準１５２に押し付けられる。シュート１３１の底部の右側壁１３４の内側で、主基準１５２の真向かいの位置に、キャリッジ１１９の副基準１５４が設けられている。図１２および図１４に示された副基準１５４は、図３に示されたプリントカートリッジ上の対応の基準１８、２０に係合する。シュート１３１の後壁１３５のディンプル付きコンタクトパッド１３７より上方位置に、単一の第３基準１５６が設けられている。第３基準は、「Ｘ」軸まわりのプリントカートリッジの回転すなわちピッチングを既知の点に落ち着かせる。
【００４４】
・全体的考察−キャリッジおよびプリントカートリッジのインターフェース 図面、特に図１５〜図２１を参照すると、プリントカートリッジ１１は、カートリッジ１１を印刷システムのキャリッジの収容ポケットすなわちシュート内へ主に水平移動で取り付けることができるようにする機械的インターフェース機構を備えた薄型本体を有する。
【００４５】
プリントカートリッジ本体の薄型の外観は、取り付け方向１５８とほぼ整合した（すなわち、図９のｙ軸に沿った）長軸を有する本体に帰する。これによって、プリントカートリッジ本体の（図９のｚ軸に沿った）全高を最小限に抑えることができ、これによってキャリッジ１１９の、ひいてはプリンタ１１４の全高を最小限に抑えることができる。特に、プリントカートリッジの高さは約４７ミリメートル未満に保たれる。薄型の外観は、キャリッジ１１９の（図９のｘ軸に沿った）幅を最小限に抑えるのにも役立ち、これによってプリンタ１１４全体の幅が狭くなる。
【００４６】
機械的インターフェース機構は、プリントカートリッジを図１５の参照番号１５８によって表された方向に沿ってシュートすなわち収容ポケット１３１内に取り付けることができるようにする。これは、プリンタ１１４の「積み重ね可能性（積畳適性）」を有効にする、すなわち、補足的な電子装置などの他の装置をプリンタ１１４の上部に載置できるようにする。このため、印刷システム１１４を従来のプリンタすなわち印刷システムよりも多くの消費者用途で使用できるようになる。機械的機構は、ラッチ５０、基準１８および２０、リップ２９、および／または受け取りシュート１３１内の対応機構と係合する他の機構を備えている。機械的インターフェース機構のさらなる詳細を以下の「水平方向からのローディング」および「アンローディング」と題する項で説明する。
【００４７】
・水平方向からのローディング
図１５を参照すると、キャリッジ１１９内へプリントカートリッジ１１をローディングするには、エンドユーザが、移動矢印１５８で示されているようにキャリッジの方へ水平方向に前方へとプリントカートリッジを平行移動させる。プリンタ用のハウジングによってキャリッジの可視性が制限されているので、図１２および図１３に示されたガイドレール１４０は、エンドユーザ用の目標として機能する。
【００４８】
図１６のプリントカートリッジ１１は、各側壁２５、２６にリップ２９を有する。これらのリップの下側が最初に図１６の接触点１６０でガイドレール１４０と接触する。エンドユーザが各側のリップをシュート１３１のガイドレールに載せると、それ以降はガイドレールがカートリッジを垂直方向に支持する。この時点では、キャリッジ１１９の垂直壁とカートリッジ１１の垂直壁との間にまったく接触は生じていない。エンドユーザは、移動矢印１５９で示されているように、カートリッジを水平方向に前方へ平行移動させ続ける。
【００４９】
図９に示されたプリントカートリッジ１１を参照すると、物体の移動を説明する通常の航海および航空慣習によれば、プリントカートリッジの「Ｘ」軸まわりの正すなわち右回転は「ピッチングアップ」と定義される。同様に、プリントカートリッジの「Ｘ」軸まわりの逆すなわち左回転は「ピッチングダウン」と定義される。
【００５０】
特に図１０を参照すると、各ガイドレール１４０は、ほぼ水平で弓形に湾曲しており、図９に示されているように、正の「Ｙ」方向にわずかに上向きに傾斜している。
【００５１】
図１７を参照すると、ガイドレールの形状と、移動矢印１６２によって示されたエンドユーザによるプリントカートリッジ１１のさらなる水平方向平行移動とによって、プリントカートリッジ１１は移動矢印１６４で示されたようにピッチングアップし、また、移動矢印１６３で示されたように垂直方向上方へ平行移動する。プリントカートリッジ１１がガイドレールに沿って前方へ摺動する時、移動矢印１６２、１６３および１６４で示されたこれらの３つの移動の組み合わせによって、プリントカートリッジ１１上の基準１８、２０がキャリッジ１１９の底部の主および副基準１５２、１５４上へ移動する。
【００５２】
図１７に示されたプリントカートリッジ１１の移動は、プリントカートリッジの上壁３１上のラッチ５０が、キャリッジ１１９上のラッチばね１４８と参照番号１６６で示された接触点で接触するまで継続される。ラッチばねは、プリントカートリッジを移動矢印１６８で示されたように垂直方向下向きに平行移動させる。次に、プリントカートリッジ１１上の基準１８、２０が、キャリッジ１１９上の主および副基準１５２、１５４と接触する。この時点では、基準はまだ嵌ってはおらず、接触しているだけである。その後、プリントカートリッジ１１は、基準間の接触と、ラッチ５０およびラッチばね１４８の形状とによって、移動矢印１６７で示されたようにピッチングダウンする。
【００５３】
図１８に示されたプリントカートリッジの移動は、プリントカートリッジ１１上の基準１８、２０およびキャリッジ１１９上の基準１５２、１５４が適所にはまって（ｓｎａｐ）かみ合い、ラッチばね１４８がラッチ５０上に落ち着くまで継続される。プリントカートリッジのそれ以上の下向きのピッチングは、シュート１３１の後壁１３５、ディンプル付きコンタクトパッド１３７の背後のエラストマー、および図１２の第３基準１５６によって抑止される。プリントカートリッジ１１は、図１９に示された時点で、キャリッジ１１９内に完全に収容されている。このラッチ掛けの点すなわちかみ合い点に達するまで、ラッチばね１４８はプリントカートリッジをプリンタから継続的に押し出すことを理解されたい。この機能はバイナリ（ｂｉｎａｒｙ：２者択一的）であって、誤ラッチングを防止する。
【００５４】
・アンローディング
図２０を参照すると、プリントカートリッジ１１をキャリッジ１１９からアンローディングするには、エンドユーザがプリントカートリッジの後部の位置で上壁または蓋体３１に下向きの力を加える。プリントカートリッジは、図９に示されているように、キャリッジ１１９から外へ突出しており、この下向き力は、蓋体上のボタン状機構４２に加えることができる。下向きの力によって、移動矢印１７１で示されている下向き移動が生じ、プリントカートリッジ１１上の基準１８、２０がキャリッジ１１９上の主および副基準１５２、１５４まわりにピボット回転する時、移動矢印１７２で示されているように、プリントカートリッジが上向きにピッチングする。移動矢印１７１で示された下向き移動および移動矢印１７２で示された上向きピッチング移動は、図２０に示されているように、ラッチ５０がラッチばね１４８からラッチ解除されるまで続く。ガイドレール１４０がプリントカートリッジ１１のリップ２９に係合して、上向きピッチング移動１７２を制限するため、プリントカートリッジがプリンタから転がり出たり、飛び出したりすることはない。
【００５５】
図９、図１９および図２０の比較から、プリントカートリッジがラッチ解除された時、ラッチ解除されたプリントカートリッジの上後部コーナー１７４は、隣接のラッチ係合状態のプリントカートリッジの後壁２７より先へ突出することがわかるであろう。ラッチ解除されたカートリッジは、ラッチ係合状態のプリントカートリッジと比較して後に引かれた位置にある。この外観は、エンドユーザへのラッチ解除の視覚表示となり、また、エンドユーザにグリップ表面を提供する。
【００５６】
図２１を参照すると、プリントカートリッジ１１９がラッチ解除されたがまだキャリッジ１１９内に残っている時に、エンドユーザはグリップ表面１７４を掴んで、プリントカートリッジをキャリッジから移動矢印１７６で示されているように水平方向に平行移動させる。
【００５７】
以上に本発明の特定の実施形態を説明して図示したが、本発明は、そのような説明および図示の特定形状または配置に制限されることはない。本発明は請求項のみによって制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を取り込んだインクジェットプリンタの、一部破断した斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリントカートリッジの斜視図である。
【図３】図２のプリントカートリッジの右側面図である。
【図４】図２のプリントカートリッジの背面図である。
【図５】図２のプリントカートリッジの正面図である。
【図６】図２のプリントカートリッジの左側面図である。
【図７】図２のプリントカートリッジの底面図である。
【図８】図２のプリントカートリッジの上面図である。
【図９】図１のインクジェットプリンタのキャリッジおよびインクジェットプリントカートリッジの一部破断した斜視図である。
【図１０】図９のキャリッジの１０−１０線に沿った断面の、プリントカートリッジを取り除いて示す側面図である。
【図１１】図９のキャリッジのラッチばねの斜視図である。
【図１２】図９のキャリッジの、プリントカートリッジを取り除いて示す前方斜視図である。
【図１３】図９のキャリッジの、プリントカートリッジを取り除いて示す前方斜視図である。
【図１４】図９のキャリッジの、プリントカートリッジを取り除いて示す後方斜視図である。
【図１５〜図２１】図９のキャリッジの１０−１０線に沿った断面の一部破断した側面図であり、図２のインクジェットプリントカートリッジをキャリッジに対して水平方向からローディングおよびアンローディングする順序を示している。

Claims (11)

1. プリントカートリッジ（１１）およびキャリッジ（１１９）を備え、該プリントカートリッジ（１１）を該キャリッジ（１１９）内へ水平方向にローディングできる装置であって、
   前記プリントカートリッジ（１１）が、水平方向に間隔を置いたほぼ垂直な第１および第２側壁（２５、２６）と、垂直方向に間隔を置いたほぼ水平な上壁および底壁（３１、１４）と、水平方向に間隔を置いたほぼ垂直な前壁および後壁（２４、２７）とを有するプリントカートリッジ本体（１２）を備えており、
   前記底壁（１４）が、ほぼ水平に広がる平面的なプリントヘッド（１５）が担持される、前記プリントカートリッジ（１１）の下面を有しており、
   前記プリントヘッド（１５）が、前記プリントカートリッジの作動中に垂直方向下向きのインク液滴を吐出する、垂直向きに延びるプリントオリフィス配列を備えており、
   前記上壁（３１）が外面を有しており、
   前記第１側壁（２５、２６）には、ほぼ水平に、かつ前記上壁の前記外面に平行に延在している細長い支持リップ（２９）が設けられており、
   前記キャリッジが、
   キャリッジ本体（１１９）と、
   前記プリントカートリッジ（１１）をほぼ水平方向から受け取り、前記キャリッジ本体（１１９）に取り付けられており、水平方向に間隔を置いたほぼ垂直な第１および第２側壁（１３３、１３４）ならびにほぼ垂直な終端壁（１３５）を有するほぼ水平に広がるシュート（１３１）と、
   前記プリントカートリッジ（１１）上の前記細長い支持リップ（２９）に係合して前記プリントカートリッジをほぼ水平方向に前記キャリッジ内へ案内する、前記シュート（１３１）の前記第１側壁および第２側壁（１３３、１３４）の少なくとも一方に設けられたほぼ水平に延びているレール（１４０）と、
   を有している、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記水平に延びているレール(１４０)は、弓形である請求項１記載の装置。
3. 前記水平に延びているレール（１４０）は、わずかに上向きに傾斜している請求項１記載の装置。
4. 前記カートリッジ本体（１１）の前記第２側壁上に設けられて、同様に前記上壁（３１）の前記平面的な外面に平行な第２の細長い支持リップ（２９）をさらに備え、
   前記プリントカートリッジ上の前記第２の細長い支持リップ（２９）に係合して該プリントカートリッジを前記キャリッジ（１１９）内へほぼ水平方向に案内する、前記シュート（１３１）の前記第２側壁に設けられた第２のほぼ水平なレール（１４０）をさらに備えた
   請求項１記載の装置。
5. 前記プリントカートリッジの前記上壁に設けられたラッチと、
   前記キャリッジに取り付けられ、ほぼ水平なタブを有する片持ちラッチばねと
   をさらに備え、その結果、前記プリントカートリッジが前記キャリッジ内に完全に収容されると前記ラッチが前記ラッチばねに機械的に係合するようにした請求項１記載の装置。
6. 前記上壁（３１）は、平面的な外面を有しており、
   前記ラッチ（５０）は、前記上壁（３１）の前記外面に垂直に配置されたラッチ壁（５２）につながったラッチランプ（５１）を備えた請求項１記載の装置。
7. プリントカートリッジ（１１）をキャリッジ（１１９）内へ水平方向にローディングする方法であって、
   ａ）互いを整合させるための対応基準（１８、１９、１５２、１５４）を有するプリントカートリッジおよびキャリッジについて、該プリントカートリッジ（１１）を水平方向前方に該キャリッジ（１１９）内へ平行移動させる段階と、
   ｂ）前記プリントカートリッジ上の細長い水平に延びるリップ（２９）を、前記キャリッジ上の細長い水平に延びるガイドレール（１４０）に係合させる段階と、
   ｃ）前記キャリッジの前記ガイドレールに沿って前記プリントカートリッジリップを実質的に水平方向に摺動移動させることによって、前記プリントカートリッジ（１１）を摺動させて前記キャリッジ上の前記基準に係合させる段階と、
   ｄ）前記プリントカートリッジ（１１）を前記キャリッジ（１１９）内にラッチで留める段階と
   を含む方法。
8. 前記プリントカートリッジ（１１）を水平方向前方に前記キャリッジ（１１９）内へと平行移動させる前記段階は、
   前記ガイドレール（１４０）に上向き湾曲を設けることによって前記プリントカートリッジの前端部をピッチングアップさせる段階をさらに含む請求項７記載の方法。
9. 前記プリントカートリッジ（１１）を水平方向前方に前記キャリッジ（１１９）内へと平行移動させる前記段階は、
   ラッチばね（１４８）から垂直方向下向きの力を加えることによって前記プリントカートリッジの前端部をピッチングダウンさせる段階をさらに含む請求項７記載の方法。
10. 前記プリントカートリッジ（１１）の前記前端部をピッチングダウンさせる前記段階は、
    前記プリントカートリッジ（１１）の前記前端部をピッチングアップさせる段階の後に行われる請求項９記載の方法。
11. 前記ほぼ水平に延びているレール（１４０）は、前記シュート（１３１）の前記第１側壁および第２側壁（１３３、１３４）の両方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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