JP3599589B2 - インク容器を一新する方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に印刷システムのインク容器を一新することに関し、特にインクジェット印刷システム用のインク容器を一新することに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット印刷システムには、紙等の印刷媒体の上を前後に動くキャリッジに搭載されたプリントヘッドを有するタイプのものがある。プリントヘッドが印刷媒体上の適当な位置の上を通り過ぎると、制御システムがプリントヘッドを起動して、インク滴を印刷媒体上に噴射し、所望の画像および文字を形成する。このような印刷システムが適切に作動するためには、プリントヘッド用のインク供給の信頼性が高くなければならない。
【0003】
インクジェット印刷システムには、キャリッジに搭載されてキャリッジと共に移動するインク供給容器を用いる種類のものがある。その中には、このインク供給容器が、プリントヘッドとは別個に交換できるタイプのものがある。別のタイプでは、プリントヘッドおよびインク供給容器が一緒になって一体的なユニットを形成し、いったんインク供給容器内のインクが枯渇すると、そのユニットは交換される。
【0004】
印刷システムには、キャリッジ上に配置されていないインク供給容器を用いる種類のものもある。その中には、プリントヘッドを断続的に補充するタイプのものがある。プリントヘッドは、補充のために静止した槽へと定期的に移動する。別のタイプは、これは交換式の軸はずし(off−axis)インク供給容器と呼ばれるが、流体の管路によってプリントヘッドに接続されている交換式のインクカートリッジすなわち容器を有する。インクカートリッジは、インクを充填しハウジング内に配置される流体の槽を有する。槽は、槽を印刷システムと結合する流体の結合機構を有して、それによりインクが槽からプリントヘッドへと流れる。槽は、何らかの方法で時折加圧され、供給インクを信頼できる高い流量でプリントヘッドに提供する。
【0005】
本出願に対応する米国特許出願の親出願である、米国特許出願番号第08/785,580号には、ハウジングに搭載されたメモリデバイスを有する交換式の軸はずしカートリッジが記載されている。印刷システムのステーションに挿入されると、印刷システムとメモリデバイスとの間の電気接続が確立される。この電気接続によって、印刷システムとメモリとの間で情報を交換することができる。メモリデバイスは、印刷システムが利用する情報を記憶して、高品位の印刷を確実とする。この情報は、カートリッジが印刷システムに搭載される時に、自動的に印刷システムに提供される。この情報の交換によって、カートリッジの印刷システムとの互換性が保証される。記憶される情報には、そのカートリッジが印刷システム上に最初に取り付けられた日などの有用な情報が含まれる。この取り付け日によって、インクが期限切れで品質が落ちているかどうかが示される。
【0006】
米国特許出願番号第08/785,580号において記載されているメモリデバイスの別の使用法は、その供給インクが枯渇した後はカートリッジの使用を防止する、というものである。槽のインクが枯渇しているときに印刷システムを動作させると、プリントヘッドを破壊してしまう可能性がある。この出願に関係するメモリデバイスは、槽の使用中に槽内に残るインクの量に関して、印刷システムからのデータで更新される。新しいカートリッジが取り付けられると、印刷システムは、メモリデバイスから、槽の容積を示す情報を読み出す。使用中、印刷システムはインクの使用量を推定し、メモリデバイスを更新して、カートリッジ内にどれくらいのインクが残っているかを示す。インクがほぼ枯渇すると、このタイプのメモリデバイスは、インク切れ状態を示すデータを記憶することができる。インクがほぼ枯渇すると、こういったカートリッジは通常廃棄され、新しいカートリッジが、新しいメモリデバイスと共に取り付けられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
インクが枯渇した後も、カートリッジは、新たに供給インクを補充することにより、潜在的にはさらに使用することができる。しかしこういったカートリッジは、補充される前に槽内にあったインクの量を示す情報がメモリデバイス内に記憶されているために、一度だけ使用するように設計されている。補充して印刷システム上に再び取り付けた場合、メモリ内のデータは依然として、補充前に入っていたインクの量を示す。データは、印刷システムに再取り付けされた日ではなく、依然として最初の取り付け日を示す。メモリが知らせようとする、インクが少ないという警告は、不正確であるためにユーザにとっては無意味となる。ユーザは、メモリデバイスの持つ非常に多くの利点および安全装置を取り上げられてしまう。つまり槽は補充するようには設計されていない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、印刷システム用の一度しか使用されないインク供給容器である本来の装置を一新(refurbishment)する代替的な方法を含む。本印刷システムは、インク流入口および電気コネクタを有する。インク容器を一新する各方法は、インク供給容器上の本来の各要素の、電気的、流体的および/または機械的再構成または交換を含む。それぞれの方法は、インク容器の現行のインク流出口位置および電気コネクタ位置を利用する。またそれぞれのインク容器は、選択された一新する方法によって修正したり交換することができる、情報メモリデバイスも有する。
【0009】
【発明の実施形態】
本発明は、インク容器を電気的および流体的に一新する方法を含むが、本発明は、印刷システムおよび本来の装置であるインク容器を徹底的に説明することで、よりはっきりと理解することができる。
【0010】
図1は、本来の装置であるインクカートリッジすなわち容器12を有するインクジェット印刷システム10の一部を示す。インクジェット印刷システム10は、インク容器収容ステーション14、インクジェットプリントヘッド16および印刷制御装置18を含む。印刷は、印刷制御装置18の制御の下で、インクをプリントヘッド16から噴射することによって行われる。プリントヘッド16は、リンク19によって制御装置18に接続され、インクの噴射が制御される。インクは、流体の管路21を通ってプリントヘッド16に供給され、流体の管路21はプリントヘッド16を収容ステーション14に接続する。インク容器12は、流体槽22と連絡する流出口20を含む。またインク容器12は、メモリデバイスなどの情報メモリデバイス26と情報のやりとりをする電気端子すなわち接点24も含む。
【0011】
流出口20および電気接点24によって、インク容器12が収容ステーション14の流入口28および電気接点30とそれぞれ相互接続することが可能である。収容ステーション14は、インクを流体の管路21を経由して流体槽22からプリントヘッド16へと運ぶことを可能とする。さらに収容ステーション14は、リンク32を経由して情報メモリデバイス26と印刷制御装置18との間で情報の伝達を可能とする。
【0012】
それぞれのインク容器12は、情報メモリデバイス26に記憶されたデータの形式で表される、一意的なインク容器に関係する性状を有する。このデータは、取り付けられる特定のインク容器12に合わせてユーザが印刷システム10を再構成する必要なしに、自動的に情報メモリデバイス26を経由してインク容器12から印刷システム10に提供される。提供されたデータは、インク容器12の、メーカの素性、インクタイプおよび日付コードを示す。さらに提供されたデータは、システムの係数や整備モード等の、システムパラメータを含む。
【0013】
印刷システム10は、情報メモリデバイス26を経由して、インク容器12内の供給可能なインクのレベルを監視する。情報メモリデバイス26は、インク容器12内の供給可能なインクのレベルを示す容積情報を記憶する。印刷システム10は、メモリデバイス26を変更することによってこの容積情報を更新し、メモリデバイス26からのデータを受け取ることによってこの容積情報を照会する。好適な実施態様において、印刷システム10と情報メモリデバイス26との間のデータの伝達を含む情報のやりとりは、接地に関する単一のデータライン24に沿ってシリアルで行われる。
【0014】
好適な実施態様において、容積情報は以下のものを含む。すなわち(1)メモリの書き込み保護部における最初の供給容器の寸法のデータ、(2)メモリの一度だけ書き込まれる部分に記憶されるおおまかなインクレベルのデータ、および(3)メモリの書き込み/消去部分に記憶される精密なインクレベルのデータ。最初の供給容器の寸法のデータは、インク容器12内に最初に存在する供給可能なインクの量を示す。
【0015】
おおまかなインクレベルのデータは、インク容器12内に最初に存在する供給可能なインクの何分の1かにそれぞれが対応する、多数の一度だけ書き込まれるビットを含む。第1の好適な実施態様において、8個のおおまかなインクレベルのビットがそれぞれ、インク容器12内に最初にある供給可能なインクの8分の1に対応する。以下の説明において用いる第2の好適な実施態様において、7個のおおまかなインクレベルのビットが、それぞれインク容器12内に最初に存在する供給可能なインクの8分の1に対応し、1個のおおまかなインクレベルのビットがインク切れ状態に対応する。しかしおおまかなインクレベルのカウンタに要求する精度によって、これよりも多くのまたは少ないおおまかなビットを用いることもできる。
【0016】
精密なインクレベルのデータは、インク容器12内に最初に存在する供給可能なインクの量の8分の1の部分に比例する精密なビットの2進数を示す。従って精密なビットの2進数の全範囲は、1個のおおまかなインクレベルのビットと同等である。これについては、以下でさらに説明する。
【0017】
印刷システム10は、最初の供給容器の寸法のデータを読み出し、インク容器12内に最初に存在する供給可能なインクの量または容積を計算する。プリントヘッド16によって噴射される滴の推定容積は、パラメータを読み取ることおよび/または計算を行うことによって、印刷システム10により決定される。インク容器12内の供給可能なインクの最初の容積およびプリントヘッド16の滴の推定容積を用いて、印刷システム10は、それぞれの滴が示す最初の供給可能なインクの容積の何分の1かを計算する。これによって印刷システム10は、供給可能なインクの最初の容積のうち、インク容器12内に残っている部分をモニタすることができる。
【0018】
印刷中、印刷システム10は、プリントヘッド16によってこれまでに噴射されたインク滴の数と等しい滴のカウントを維持する。印刷システム10は、少量、通常1ページを印刷した後、その滴のカウントを、精密なビットの2進数のいくつかの増加または減少に変換する。この変換は、精密なビットの2進数の全範囲は、インク容器12内の最初の供給可能なインクの容積の8分の1に対応する、という事実を利用している。精密なビットの2進数が完全に減少または増加される度に、印刷システム10は、おおまかなインクレベルのビットのうちの1個に書き込んで、そのビットを「ラッチダウン(latch down)」する。
【0019】
印刷システム10は、定期的におおまかなインクレベルのビットおよび精密なインクレベルのビットを照会して、最初の供給可能なインクのうち、インク容器12内に残っている部分を決定する。その後印刷システム10は、インク容器12内のインクレベルを示す「ガスゲージ(gas gauge)」またはその他の表示を、印刷システム10のユーザに提供することができる。好適な実施態様において、印刷システムは、6番目(最後から2番目)のおおまかなインクレベルのビットがセットされると、「インクが少ないという警告」を与える。また好適な実施態様において、印刷システムは、インク容器12のインクがほぼ枯渇すると、8番目(最後)のおおまかなインクレベルのビットをセットする。この最後のおおまかなインクレベルのビットを「インク切れ」ビットと呼ぶ。このおおまかなインクレベルのビットを照会すると、印刷システムは「ラッチダウン」されたインク切れのビットを、そのインク容器12についての「インク切れ」状態であると解釈する。
【0020】
次に図2を参照して、カバーを取り除いた状態の印刷システム10の好適な一実施態様は、同時に4個のインク容器12を保持することができる。印刷システム10は、供給される紙を保持するトレー40を含む。印刷動作が開始されると、シート送り装置(図示せず)を用いて、トレー40から紙のシート1枚が印刷システム10に送られる。印刷中、紙は印刷ゾーン42を通り、このゾーンで1つまたはそれよりも多いプリントヘッド16を含む走査キャリッジ44がシートを横切って走査して、その上に印刷1回分のインクを印刷する。走査キャリッジ44がインクの一連の印刷を行ってその上に画像を形成するとき、紙のシートは印刷ゾーン42を通って段階的に進む。印刷完了後、そのシートは出力トレー46内に配置される。供給される紙40および出力トレー46の位置決めは、用いる特定のシート送り機構によって変更可能である。走査キャリッジ44は、印刷ゾーン42を通って、滑動ロッド48を含む走査機構上を滑動する。コード化したストリップなどの位置決め手段(図示せず)は光検出器と共に使用され、走査キャリッジ44を精密に位置決めする。従来の駆動ベルトおよび滑車の装置を用いて走査キャリッジ44に接続されているステッパモータ(図示せず)を用いて、走査キャリッジ44を印刷ゾーン42を横切って移送する。リボンケーブル(図示せず)が、走査キャリッジ44に電気信号を伝達して、プリントヘッド16(図1および図2)を選択的に通電する。プリントヘッド16が選択的に通電されると、走査キャリッジ44が印刷ゾーン42を通るときに、選択された色のインクが印刷媒体上に噴射される。
【0021】
それぞれのインク容器12は、自らの電気接点24および流出口20(図3)を有する。インク供給容器が、走査キャリッジ44によって画定される走査軸から間隔を置いて配置されているので、インク容器12は、軸はずしインク供給容器と呼ぶこともできる。カラー印刷の場合には、通常インク容器12は、それぞれの色用の別個のインク容器と、黒色インク用の容器である。例えば図2に示す実施態様のインク容器12は、黒色インク用のインク容器54、黄色インク用のインク容器56、マゼンタインク用のインク容器58およびシアンインク用のインク容器60である。収容ステーション14は、それぞれのインク容器12用の機械的、流体的および電気的インターフェースを含む。インクは、収容ステーション14内の流体的インターフェース、流体の管路21を通り、印刷走査キャリッジ44上のプリントヘッド16に達する。
【0022】
図3を参照して、収容ステーション14は、それぞれ内向きに対向する第1および第2の壁を備える、第1の端14aおよび第2の端14bを有する。複数の流入口28が第1の端14aの近傍に配置され、管路21(図1)を経由して複数の対応するプリントヘッド16にインクを供給する。複数の電気接点30が第2の端14bの近傍に配置され、制御装置18(図1)に電気信号を供給する。それぞれの流入口28は、可能な限り電気接点30から離れて配置され、接点30が流入口28からのインクで汚染されるのを防止する。
【0023】
図7にも示すように、インク容器12はそれぞれの側縁上に整列リブ62を備える。整列リブ62は、収容ステーション14のスロット66(図3)とかみ合って、インク容器12を整列して収容ステーション14内に挿入する助けとなる。また整列リブ62およびスロット66は、鍵の機能を果たして、色や印刷システム10とのインクの互換性等のパラメータが適切であるインクをインク容器12が収容することを確実にする。またインク容器12は、図3に示すように、それぞれの側縁上にラッチ肩部64を有し、これらのラッチ肩部64は、収容ステーション14の側壁上に設けられた弾性を有するラッチ68と係合する。一度インク容器12が整列して収容ステーション14内に挿入されると、収容ステーション14のラッチ68は、インク容器12の対応するラッチ肩部64と係合する。インク容器12を収容ステーション14内に挿入することによって、それぞれ接点24、30とポート20、28との電気的および流体的相互接続の両方が形成される。
【0024】
図3を参照して、収容ステーション14は、それぞれのカートリッジ12について1個ずつ、4個の別個の電気コネクタポスト70を有する。図10に示すように、それぞれのカートリッジ12用の4個の電気接点30は、それぞれの電気コネクタポスト70に設けられる。電気コネクタポスト70は、インク容器12を収容ステーション14内に挿入する向きに関してほぼ垂直な平面内を、実質上自由に動く。インク容器12の挿入の方向をz軸として示し、コネクタポスト70がその中で自由に動く平面を、xおよびy軸、すなわちxy平面で示す。接点30は、ポスト70の一方の側からx軸に平行な方向に沿って横に延び、y軸に沿って配列されている。コネクタポスト70は、上に向かってすなわちz軸に沿って先細になる、先細の前縁部71を含む。接点30は、コネクタポスト70から外向きにばねによって付勢されている。
【0025】
図5を参照して、インク容器12は、インク容器12を収容ステーション14(図3)に挿入する向きに関して前縁すなわち端74および後縁すなわち端76を有する、外面すなわちハウジング72を含む。図7に示すように、インク容器上には、接地用の24a、クロック信号用の24b、電源用の24cおよびデータの入出力用の24dという4個の端子すなわち接点24がある。接点24は、前縁74に隣接したハウジング72の下側の小さな空洞80内に配置されている。空洞80は、4個の垂直な側壁79を有する。
【0026】
図10を参照して、接点24は、エポキシやガラス繊維等の電気絶縁材でできた基板78上に配置された金属導電層である。それぞれが接点24のうちの1個から延びている4個のトレースすなわち導線81が、基板78上に配置されている。メモリデバイス26が基板78に設けられ、メモリデバイス26の端子はトレース81に接続される。これによってメモリデバイス26が接点24と電気的に導通する。メモリデバイス26の各端子がトレース81と接合された後、接着剤(図示せず)を用いてメモリデバイス26を封入する。基板78は、接点24およびメモリデバイス26と共に、空洞80の側壁に接着剤によって接合されるかまたは固定される。インク容器12が収容ステーション14と係合する向きになると、電気接点24はz軸に沿って位置決めされる。
【0027】
空洞80への入口の大きさは、指が空洞80に入る可能性を小さくするほど十分小さい。入口の大きさを適切なものにすることは、インク容器12を取り扱っている間に接点24が汚染されてしまうことを防止する上で重要である。空洞80は、1個のコネクタポスト70をぴったりと収容する。インク容器12が印刷システム10内に挿入されると、弾性を有する接点30は、接点24に対して圧縮され、印刷システム10とメモリデバイス26との間に低抵抗の電気接続を形成する。
【0028】
インク容器12が収容ステーション14内に取り外し可能に取り付けられると、先細部71が空洞80と係合してコネクタポスト70と空洞80とが整列し、それによってコネクタポスト70が部分的に空洞80内に進むことができる。言い換えれば、先細部71が第1の側の接触表面および第2の側の対向する表面と係合し、x方向に整列する力を与えることによって、コネクタポスト70を整列する。垂直な側壁79は先細部71と係合して、y方向の整列を行う。コネクタポスト70は、xおよびy方向に移動可能に設けられているので、これらの方向に移動して接点24と接点30との適切な整列を与える。
【0029】
インク容器12が収容ステーション14内に完全に挿入されると、弾性を有する接点30がx方向に沿って接触力を与え、この力はコネクタポスト70によって及ぼされる対抗力によって対抗される。コネクタポスト70がxおよびy方向に自由に動くことができるため、この接触力と対抗力は大きさがほぼ等しく向きが反対であり、これによってコネクタポスト70およびインク容器12にこれらが及ぼす正味の力は実質上最小またはゼロになる。横方向のxまたはyの力がインク容器12に及ぼされると、一方の流出口20と他方の流入口28との間の適切な流体的接続が損なわれる傾向があるために、このような横方向の力を最小にすることは重要である。
【0030】
図8を参照して、流出口20は、インク容器のシャシ92から下向きに延びる中空の円筒管すなわちボス90を含む。ボス90は、槽22に流体的に接続された上端および隔壁100を支持する下端すなわち遠端を有する。管路94がボス90とインク槽22との間に接続される。ばね96およびシールボール98がボス90内に配置され、たわむ隔壁100およびクリンプカバー102によって適所に保持されている。隔壁100は、弾性を有するシールであり、それを貫いて延びるスリットを有する。ばね96はシールボール98を隔壁100に対して付勢してシールを形成する。
【0031】
収容ステーション14の流入口28は、ニードル106を取り囲む円筒形のハウジング104を含む。ニードル106は、先の丸い上端、孔(図示せず)およびその孔から通じる横穴110を有する。ニードル106の下端は、管路21(図1、図2)に接続されて、インクをプリントヘッド16に供給する。滑動カラー108がニードル106を取り囲んでおり、ばね114によって上向きに付勢されている。カラー108は、露出した上面およびニードル106と直接接する内面を備える、たわむシール部を有する。図3に示す上方の位置では、カラー108は、ニードル106の孔110をシールする。押し下げられて図9に示す下方の位置になると、隔壁100のスリットを貫いて挿入されたニードル106の孔110によって、管路21とインク槽22との間に流体的な連絡が確立される。
【0032】
ボス90は、円筒形のハウジング104内にぴったりと収容されるような寸法である。ボス90の外径とハウジング104の内径との間の公差によって、隔壁100がニードル106と適切に係合することが確実となる。ボス90の長さは、クリンプカバー102が滑動カラー108を下方の位置に押して、インクがニードル106のポート110内に流入することができるのに十分でなければならない。
【0033】
インク容器12が収容ステーション14内に取り付けられると、ボス90のクリンプカバー102はハウジング104内で滑動して、ニードル106に対して隔壁100を整列する。次いでニードル106が隔壁100に収容され、ボール98を解放位置に押す。ニードル106が隔壁100内に挿入されると、クリンプカバー102がカラー108を押し下げて、孔110が露出して上述のように流体を受け取るようになる。取り付け位置においては、ばね68がラッチ部64と係合して、インク容器12を適所にしっかりと保持する。
【0034】
図11および図12を参照して、組立中、それぞれの側のラベル118(図5および図11)によって、キャップ116がシェル72に固定されている。好適な実施態様において、それぞれのラベル118は、一方の側に接着剤をコートした、薄い多層積層の長方形のフィルムである。インク容器12のそれぞれの側には1枚ずつラベル118が配されており、図11に示すようにハウジング72とキャップ116に部分的に重なっている。ラベル118は、キャップ116をハウジング72に固定するという構造上の機能を有する。ラベル118は、キャップ116のハウジング72への構造的な支持すなわち取り付けを行う、少なくとも一部分でありもしくはおそらくは全部である。ラベル118を増強するスナップばめ(snap fit)またはその他の結合方法があってもよい。図12に示すように、キャップ116は、流出口20と整列してそこへアクセスすることができるようにする開口部120を有する。
【0035】
図11および図12に示すように、キャップ116を取り除くことによって、インク容器12の部品のいくつかが露出する。流出口20および槽22の一部(上述)と共に、充填ポート122が露出する。充填ポート122は、底端のシャシ124(図14)を貫いて延びている。シャシ124は、開いた、正方形の枠状の構造であり、頂面、底面、2つの側面および2つの垂直縁126で槽22の周囲を画定している。シャシ124の両側面は、可撓性のシートすなわちフィルム128で覆われシールされている。インク容器12が組み立てられる際に、シャシ124はハウジング72内に配置される。充填ポート122は、永久的にシールされる前に槽22と流体的に連絡している。充填ポート122は、インク容器12の組立中に、槽22を初めて充填するのに使用される。最初の組立中に槽22が充填された後、栓好ましくはボール130(図12および図14)を充填ポート122内に挿入することによって、充填ポート122は永久的にシールされる。ボール130は、充填ポート122内にとどまる、すなわちはまり込む。
【0036】
インク供給容器12の最初の組立は、以下の各段階を含む。もっとも必ずしもこの順番に限定されるものではない。本発明に関係がある組立の詳細のみが含まれている。
【0037】
1.流出口20および縁126上に周囲シール面を含むシャシ124を設ける。
【0038】
2.フィルムシート128を周囲シール面に取り付けてシールして槽22を形成する。
【0039】
3.ばね96、クリンプキャップ102、隔壁100をボス90に組み立てて、流出口20を形成する。
【0040】
4.充填ポート122を通じてインク容器12を充填する。
【0041】
5.充填ポート122をシールボール130でシールする。
【0042】
6.シャシ124の上部をシェル部72で密閉する。
【0043】
7.シャシ124の下部をキャップ116で実質上密閉する。
【0044】
8.それぞれの側のラベル118でキャップ116をシェル72に固定する。
【0045】
次にインク容器12のインクを補充する技術に目を向ける。一方法において、ラベル118によってキャップ116とハウジング72との間に設けられた構造的結合は、不能にされる、すなわち解放される。これは、図11に示すような、ラベル118をハウジング72とキャップ116との間の境界に沿って切断するなどの、多数の方法によって行うことができる。代替的にはラベル118が少なくとも部分的にキャップ116またはハウジング72のどちらかからはがれるようにすることも可能である。さらにキャップ116はハウジング72から取り除かれ、それにより充填ポート122をシールされない状態にすることができる。充填ポート122は、ボール130を移動させたり、ボール130内に流体の通路を形成することによって、開放される。充填ポート122を開放する代替的な方法が後述されるが、これを行う1つの方法はボール130を槽22内に押し込むことである。充填ポート122が開放された後、槽22のインクを補充することができる。槽22のインクを補充した後、充填ポート122は再びシールされる。これは、新しいまたは再利用されるボール130を再び挿入したり、または充填ポート122を弾性を有する栓、ねじを切った部材、接着剤等の代替的なシール手段で再びシールすることによって、行うことができる。充填ポート122を再びシールした後、キャップ116をハウジング72に再び取り付ける。好適な実施態様において、新しいまたは再利用されるラベルが使用されて、図5に関して示すようにそのラベルを適切に配して、キャップ116をハウジング72に固定する。
【0046】
インク容器12を補充する第二の方法では、充填ポート122を通じて充填する必要がない。ラベル118によって提供される構造的支持は、上述のように不能にされ、キャップ116をハウジング72から取り外すことができるようになる。次に、シャシ124をハウジング72から取り外す。シャシ124の側面126のうちの一方を貫いて槽22内へと穿孔するなどの方法によって、小孔132(図13)を形成して、槽22内への流体の通路を確立することができる。槽22は、孔132を通じてインクが補充される。次に孔132は、弾性を有する栓や接着剤等のシール手段でシールされる。代替的には孔132にも雌ねじを切っておいて、ねじを切った栓を孔132内に挿入することができる。シャシ124はハウジング22内に再び取り付けられ、キャップ116はハウジング72に再び組み立てられる。好適な実施態様において、キャップ116とハウジング72との間の構造的支持は、ハウジング72とキャップ116とを橋渡しする少なくとも1枚のラベルを貼りつけることによって行われる。
【0047】
シールボール130を取り除く他の方法を図13に示す。高温のプローブ134がボール130を刺し貫いて、充填ポート122を貫く孔が作り出され、槽22への流体の通路が確立される。代替的にはねじを切ったタップ136(図14)をボール130内にねじ込み、次にボール130を充填ポート122から引き出すことによって、タップ136でボール130を動かしてもよい。この第三の方法においては、孔132は穿孔されない。槽22は、充填ポート122を通じてインクが補充され、充填ポート122はその後上述のように再びシールされる。その後キャップ116は、その開口部120が流出口20と整列するように、元のまたは新しいラベル118で再び組み立てられる。
【0048】
インクを補充することに加えて、メモリデバイス26(図7)に関しても一新を行って、メモリデバイス26がこれまで提供した利点がなお存在するようにせねばならない。空洞80(図7)内に配置されている元のメモリデバイス26は、インク容器12の少なくとも部分的に枯渇したインクレベル状態を示す第1の信号源を提供する。上述のように、槽22内に残されたインクの容積は、少なくとも部分的に、メモリ26の一度だけ書き込まれる部分に、おおまかなインクレベルのデータとして記憶される。その結果たとえ槽22が補充されたとしても、メモリデバイス26は正確なデータを提供することができない。ユーザに、インクが少ないまたはインク切れの状態の信号が適切に与えられず、メモリデバイス26の他の利点も得られない。
【0049】
メモリデバイス26を一新するために、カートリッジ12が再び取り付けられる際に、メモリデバイス26内に以前から存在するデータがさらに印刷システム10に伝達されることが防止される。一技術において、メモリデバイス26内の全てのデータが消去される。これは、メモリデバイス26をX線、電界、高温等のエネルギー源にさらすことによって行うことができる。このエネルギー源は、メモリデバイス26内のデータをリセットするのに十分な強さである。その後、インク容器12の槽が補充される。こうすることにより、メモリデバイス26を、補充したインク容器12のパラメータが反映されるように再プログラムすることができる。印刷システム10内に取り付けられると、印刷システムは、元のインク容器と同様の方法で、インク容器12と共に動作する。
【0050】
他の一新する方法において、メモリデバイス26は不能にされ、新しいメモリデバイス26またはエミュレータと交換される。新しいメモリデバイス26は、元のメモリデバイス26と実質上同一である。エミュレータは、構造上はメモリデバイス26とは非常に異なっていることもあるが、印刷システム10(図1)に情報を提供するという点においてはメモリデバイス26と機能的に同等な電子回路である。エミュレータには、メモリのように機能する部分を適当に備え、槽22の容積、インクのタイプ、色等に関する情報を適当に提供する。随意的に元のメモリデバイス26とは違い、新しいインクの供給が行われるときにはいつでも、エミュレータが異なる方法でリセットされる。さらにエミュレータ84は、インク槽22内のインクの実際の状態に関係なく印刷システム10を動作可能にする情報を印刷システム10に提供するように構成される。
【0051】
新しい信号源は、印刷システム10が適切に動作するのに必要なデータを含む。新しい信号源は、シリアルで単一ワイヤの入力/出力を通じて印刷システム10と情報のやりとりを可能とすることが必要である。このデータは、印刷システム10によって利用され、利用可能なインクの容積を示す。
【0052】
インク容器12を一新する一技術において、第1のメモリデバイス26は、ハウジング72の空洞80(図7)から取り除かれる。基板78は、メモリデバイス26および接点24と共に、1個のユニットとして空洞80から、てこの作用で取り外したりその他の方法で取り外される。新しいメモリデバイス26またはエミュレータと接点24を有する新しい基板78は、空洞80の側壁の、元の基板78、メモリデバイス26および接点24を保持していたのと同じ場所に接着剤で接合される。
【0053】
代替的には新しい1組の接点24のみを含む基板78が空洞80内に設けられる。新しいメモリデバイス26またはエミュレータは、一新されるカートリッジ12のハウジング72の別の場所に設けられ、導線によってこの新しい1組の接点24と接続される。
【0054】
他の一新する方法では、元の基板78、メモリデバイス26および接点24は、適所にあるままにしておくことができる。新しい基板78は、新しいメモリデバイス26および接点24と共に、元のメモリデバイス26および接点24の上に接合される。基板78の材料は電気的絶縁体であるので、これによって新しい接点24およびトレース81(図10)は元の接点24およびトレース81から絶縁される。新しい基板78によって元の接点は覆われて係合することがないように絶縁されるので、元の接点24は、印刷システムの接点30(図8)と電気的に係合することができない。この技術は、空間の制約のために印刷システム10との電気接続が困難になるまで、数回実施することができる。空洞80は、新しい基板78が新しい接点24および新しいメモリデバイス26と共に前の1組の上に取り付けられる度に、事実上小さくなっていく。
【0055】
他の一新するプロセスにおいて、元の接点24のうちの使用可能な部分は、適所にあるままとなって、元のメモリデバイス26から電気的に分離される。この方法において、好ましくはナイフなどの鋭利な物体で、基板78を貫いて1個またはそれよりも多い接点24にわたって横に切断される。この切断によって、基板78が残る部分と使い捨てできる部分に分割され、そのうちの残る部分は接点24のかなりの部分を含む。基板78の使い捨てできる部分は、トレース81および接点24に隣接する小さな部分と共に、メモリデバイス26を含む。この切断によって、メモリデバイス26の4個の端子と、基板78の残る部分上に含まれる接点24の部分との、電気的導通が切断される。基板78の残る部分の接点24の寸法は、元の接点よりも小さくなるが、印刷システムの接点30(図10)とかみ合うには十分な寸法である。
【0056】
通常、さらに基板78の使い捨てできる部分が、第1のメモリデバイス26、トレース81および接点24のうちのその上に含まれる部分と共に、空洞80から取り除かれる。これにより新しいメモリデバイス26が、基板の残る部分の上に含まれる元の接点26に隣接してまたはその上に設けられ、端子をそれらの接点に接続することができる。随意的に新しいメモリデバイス26は、ハウジング72の空洞80(図7)以外のどこかもしくは印刷システム10から離れたところに設けられ、元の接点24と導線で接続することができる。代替的には基板78の残る部分の接点24は、離れて配置されたエミュレータまたはメモリ26に取り付けられた導線に接続される。
【0057】
他の方法において、新しい複数の接点24を有する新しいキャップ116は、元のキャップ116の位置に取り付けられる。新しい複数の接点24は、元のメモリデバイス26と同様の方法で機能する新しいメモリデバイス26またはエミュレータと電気的に結合されている。オリフィス120が流出口20と整列した状態で、この新しいキャップ116がインク容器12に適切に整列して組み立てられる際に、インク容器12が収容ステーション14内に解放可能に取り付けられると、第2の複数の接点24は接点30(図10)と適切に係合するように構成される。
【0058】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
【0059】
1. 印刷システム(10)用のインク容器(12)を補充する方法
であって、
該インク容器(12)が、ハウジング(72)と、該ハウジング(72)内に配置され流出口(20)およびシールされた充填ポート(122)を有するインク槽(22)と、該ハウジング(72)に設けられて該充填ポート(122)を密閉するキャップ(116)と、該ハウジング(72)と該キャップ(116)との間の構造的支持を与える少なくとも1枚の接着フィルム(118)とからなり、前記補充する方法が、
(a)前記接着フィルム(118)によって与えられた構造的支持を不能にして、前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)から分離するステップ、
(b)前記インク槽(22)内に開口部を作り出すステップ、
(c)前記開口部を通じて前記インク槽(22)を補充するステップ、
(d)前記インク槽(22)の前記開口部を再びシールするステップ、および
(e)前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)に再び組み立てるステップ
とからなることを特徴とする補充する方法。
【0060】
2. 前記ステップ(b)が、前記インク槽(22)の前記補充ポート(122)がシールされないことを含む、1項に記載の補充する方法。
【0061】
3. 前記ステップ(e)が、前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)に接着フィルムで固定することをさらに含む、1項に記載の補充する方法。
【0062】
4. 印刷システム(10)のインク容器(12)を補充する方法であって、
該インク容器(12)が、ハウジング(72)と、該ハウジング(72)内に配置され流出口(20)および充填ポート(122)を有するインク槽(22)と、該充填ポート(122)が内部栓(130)でシールされることと、2つの対向する側壁(79)のある空洞(80)を備え前記ハウジング(72)に設けられて前記充填ポート(122)を密閉するキャップ(116)と、該キャップ(116)と前記ハウジング(72)との間の構造的支持を行う少なくとも1枚の接着フィルム(118)と、前記空洞(80)内の対向する側壁のうちの一方に設けられて前記インク容器(12)内のインクの特性に関する情報を前記印刷システム(10)に伝達する接点(24)を備えるメモリデバイス(26)とからなり、前記補充する方法が、
(a)前記接着フィルム(118)によって与えられる構造的支持を不能にして、前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)から取り外して前記充填ポート(122)を露出するステップ、
(b)前記充填ポート(122)に開口部を作り出すステップ、
(c)前記充填ポート(122)を通じて前記インク槽(22)を補充するステップ、
(d)ステップ(c)の後に、前記充填ポート(122)内の前記開口部を再びシールするステップ、
(e)前記メモリデバイス(26)を、前記印刷システム(10)に使用可能情報を提供するように一新して、前記印刷システム(10)を動作可能とするステップ、および
(f)前記キャップ(116)を該ハウジング(72)に再び組み立てるステップとからなることを特徴とする補充する方法。
【0063】
5. 前記接着フィルム(118)によって与えられた構造的支持が、前記接着フィルム(118)を切断することによって不能にされる、4項に記載の補充する方法。
【0064】
6. 前記ステップ(e)が、
前記メモリデバイス(26)を不能にして、もはや前記印刷システム(10)に情報を提供しないようにするステップ、および
前記インク容器(12)に関連する電気的デバイス(26)を設けて、前記印刷システム(10)に使用可能情報を提供するステップ
を含む、4項に記載の補充する方法。
【0065】
7. 前記ステップ(e)が、
前記空洞(80)内の前記対向する側壁(79)のうちの一方に接合された複数の接点(24)を設けるステップ、および
前記複数の接点(24)と電気的に結合された信号源(26)を設け、該信号源(26)が前記槽(22)内のインクの増大量を示すステップ
を含む、4項に記載の補充する方法。
【0066】
8. 前記メモリデバイス(26)と前記印刷システム(10)とが、基準線に関する単一のデータラインを通じて直列の方法でデータを交換し、前記ステップ(e)が、
前記メモリデバイス(26)を不能にして、前記メモリデバイス(26)がもはや前記印刷システム(10)とデータを交換しないようにするステップ、および
前記印刷システム(10)に接続されると、基準線に関して前記印刷システム(10)の単一のデータライン上で直列の方法でデータを提供する、前記インク容器(12)に関連する電気的デバイス(26)を設ける段階
を含む、4項に記載の補充する方法。
【0067】
9. インクをインクジェット印刷システム(10)に供給する一新されたインク容器(12)であって、
その中に保管された元のインクに取って代わった交換インクで補充された槽部(22)と、
前記インクジェット印刷システム(10)内に解放可能に設けられるように適合するハウジング構造(72)と、該ハウジング構造(72)が、前記槽部(22)を取り囲んで支持し、前記ハウジング構造(72)が、その上の複数の接点(24)を支持することと、および
前記一新されたインク容器(12)と関連する信号源(26)と、前記ハウジング構造(72)が前記印刷システム(10)に解放可能に設けられると、前記複数の接点(24)が前記信号源(26)を前記印刷システム(10)に電気的に結合するように、前記信号源(26)が前記複数の接点(24)に電気的に結合されていることとからなることを特徴とする一新されたインク容器。
【0068】
10. 前記ハウジング構造(72)が、前記インク容器(12)を前記印刷システム(10)内に取り付ける方向に関して前記ハウジング構造(72)の前端上に配置されたキャップ部(116)を含み、前記インク容器(12)が補充される際に該キャップ部(116)が取り除かれる、9項に記載の一新されたインク容器。
【0069】
11. 前記キャップ部(116)が、前記複数の接点(24)を支持する、10項に記載の一新されたインク容器。
【0070】
12. 前記接点(24)が、前記ハウジング構造の前端からアクセス可能である、11項に記載の一新されたインク容器。
【0071】
13. 補充されるインク容器(12)を提供する方法であって、該方法が、
槽(22)を有するインク容器(12)を設けるステップと、該槽が遠端および基部を有し、該槽が該遠端において印刷システム(10)に関連する流入口(28)と接続される流出口(20)を含み、該基部がハウジング(72)によって取り囲まれ、前記インク容器(12)が前記ハウジング(72)に設けられたキャップ(116)を含み、該キャップ(116)が前記流出口(20)にアクセス可能なオリフィス(120)を含み、
前記槽(22)の内面と補充インクの供給容器との間に流体の経路を確立するステップ、および
補充インクの前記供給容器から前記槽(22)に補充インクを供給するステップからなることを特徴とする方法。
【0072】
14. 前記キャップ(116)が、前記印刷システム(10)に関連する複数の対応する接点(30)と接続される複数の接点(24)を支持し、前記方法が、
前記印刷システム(10)が補充インクを利用可能とする信号源(26)を該接点(24)に与えるステップを含む、13項に記載の方法。
【0073】
【発明の効果】
本発明は多くの利点を有する。一新するこういった様々な方法によって、元のインク容器の機能的な利点は維持した状態で、これらの方法を用いなければ一度しか用いることができないインク容器を何度も再利用することができる。
【0074】
本発明の好適な実施態様を考察すれば、ラベル118の利用、キャップおよびシェルの構造の分解および再組立および流出口20とは別個のポート122を通じての補充等を含む、さらなる利点があることは明白である。特にラベル118を用いてキャップおよびハウジングの構造を固定することによって、キャップ116をハウジング72から取り外してキャップ116をハウジング72に固定する、非破壊的および可逆的方法が可能となる。キャップ116を用いて一新することによって、元のキャップ116を利用したり、新しい1組の接点24を備える新しいキャップ116を設けることが可能である。インク容器12の流出口20とは別個の開口部を通じて補充することによって、流出口20を損なう可能性なしに容器12を補充することができる。さらにインク容器12の一実施態様において、槽22と流出口20との間に、流出口20から槽22へのインクの流れを制限する弁が挿入され、流出口20とは別個の開口部を通じた補充が好適なものとなる。
【0075】
印刷システム(10)に対して一度しか用いられないインク供給容器(12)を一新するための代替的な方法が開示される。この一新する方法は、インク供給容器(12)の元の装置の電気的な及び機械的な再構成もしくは交換を含む。各方法は、現行の流出口(20)、電気的コネクタ(24)及びインク供給容器(12)の情報メモリデバイス(26)を利用する。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット印刷システムおよび本来の装置であるインク容器の概略図である。
【図2】図1のインクジェット印刷システムの等角図である。
【図3】図1のインクジェット印刷システムのインク供給ステーションの等角図である。
【図4】図1のインク容器の側面図である。
【図5】図1のインク容器の正面図である。
【図6】図1のインク容器の底面図である。
【図7】インク容器の電気相互接続部の詳細を示す、図1のインク容器の拡大底面図である。
【図8】図1のインクジェット印刷システムと係合する直前の、図1のインク容器の側面断面図である。
【図9】図1のインクジェット印刷システムと完全に係合した、図1のインク容器の側面断面図である。
【図10】図1のインクジェット印刷システムの電気コネクタと係合する前の、図1のインク容器の下部の等角図である。
【図11】キャップ部を取り除いた状態の、図1のインク容器の側面図である。
【図12】図1のインク容器の分解等角図である。
【図13】図1のインク容器内に配置されたシャシの等角図である。
【図14】図13のシャシの、図13の14−14線拡大部分断面図である。
【符号の説明】
10 印刷システム
12 インク容器
20 流出口
22 槽
24 電気接点
26 情報メモリデバイス
72 ハウジング
79 側壁
80 空洞
116 キャップ
118 ラベル
122 充填ポート
130 シールボール
Claims (11)
- 印刷システム(10)用のインク容器(12)を補充する方法であって、
該インク容器(12)が、ハウジング(72)と、該ハウジング(72)内に配置され、流出口(20)およびシールされた充填ポート(122)を有するインク槽(22)と、該ハウジング(72)に設けられて該充填ポート(122)を取り囲むキャップ(116)と、該ハウジング(72)と該キャップ(116)との間の構造的支持をもたらす少なくとも1枚の接着フィルム(118)と、前記インク容器(12)内のインクの特性に関する情報を前記印刷システム(10)に伝える接点(24)を備えるメモリデバイス(26)とからなるものにおいて、
(a)前記接着フィルム(118)によってもたらされた構造的支持を不能にして、前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)から分離するステップ、
(b)前記流出口(20)とは別個に、前記インク槽(22)に開口部を作り出すステップ、
(c)前記開口部を通じて前記インク槽(22)を補充するステップ、
(d)前記インク槽(22)の前記開口部を再びシールするステップ、
(e)前記印刷システム(10)に、新たなインクの容積情報を含む使用可能情報を提供するために前記メモリデバイス(26)を一新して、前記印刷システム(10)が動作し且つインク容器内の新たなインク量を決定することを可能とするステップ、および
(f)前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)と再び組み合わせるステップ、
からなることを特徴とする補充する方法。 - 前記ステップ(b)が、前記インク槽(22)の前記充填ポート(122)を開放するステップからなる、請求項1記載の補充する方法。
- さらに前記ステップ(f)が、前記キャップ(116)を前記ハウジング(72)に接着フィルムで固定するステップからなる、請求項1記載の補充する方法。
- 前記接着フィルム(118)によってもたらされる構造的支持が、前記接着フィルム(118)を切断することによって不能にされる、請求項1記載の補充する方法。
- 前記ステップ(e)が、
前記メモリデバイス(26)を不能にして、もはや前記印刷システム(10)に情報を提供しないようにするステップ、および
前記インク容器(12)に関連する電気的デバイス(26)を設けて、前記印刷システム(10)に使用可能情報を提供するステップ、
からなる、請求項1記載の補充する方法。 - 前記キャップ(116)が2つの対向する側壁(79)のある空洞(80)を備え、前記接点(24)が該2つの対向する側壁(79)の一方に設けられ、
前記ステップ(e)が、
前記空洞(80)内の前記対向する側壁(79)のうちの一方に接合された複数の接点(24)を設けるステップ、および
前記複数の接点(24)と電気的に結合され、前記インク槽(22)内のインクの増大量を示し、リザーバ部分内の交換インクに関するインク量の情報を包含する1又は複数の信号を含む信号源(26)を設けるステップ、
からなる、請求項1記載の補充する方法。 - 前記メモリデバイス(26)と前記印刷システム(10)とが、基準線に関する単一のデータラインを介してシリアルでデータを交換し、前記ステップ(e)が、
前記メモリデバイス(26)を不能にして、前記メモリデバイス(26)がもはや前記印刷システム(10)とデータを交換しないようにするステップ、および
前記印刷システム(10)に接続されると、基準線に関して前記印刷システム(10)の単一のデータライン上でシリアルでデータを提供する、前記インク容器(12)に関連する電気的デバイス(26)を設けるステップ、
からなる、請求項1記載の補充する方法。 - インクをインクジェット印刷システム(10)に供給する一新されたインク容器(12)であって、
その中に保管された元のインクに置き換えられた交換インクを補充されている槽部(22)と、
前記インクジェット印刷システム(10)内に取り外し可能に取付けられるように適合しているハウジング構造(72)であって、前記槽部(22)を取り囲んで支持し、当該ハウジング構造上に複数の接点(24)を支持し、前記インク容器(12)を前記印刷システム(10)内に取り付ける方向に対して当該ハウジング構造(72)の前端上に配置されているキャップ部(116)を含み、前記インク容器(12)が補充される際に、該キャップ部(116)が取り外されるハウジング構造および
前記一新されたインク容器(12)と関連し、リザーバ部分内の交換インクに関するインク量の情報を包含する1又は複数の信号を含む信号源(26)であって、前記ハウジング構造(72)が前記印刷システム(10)に取り外し可能に取付けられた場合、前記複数の接点(24)が、前記信号源(26)を前記印刷システム(10)に電気的に結合し、前記印刷システム(10)を動作可能とするように、前記複数の接点(24)に電気的に結合されている信号源と、
からなることを特徴とする一新されたインク容器。 - 前記キャップ部(116)が前記複数の接点(24)を支持する、請求項8記載の一新されたインク容器。
- 前記複数の接点(24)が前記ハウジング構造の前端からアクセス可能である、請求項9記載の一新されたインク容器。
- 補充されるインク容器(12)を提供する方法であって、
槽(22)を有するインク容器(12)を設けるステップと、該槽が遠端および基部を有し、該槽が該遠端において印刷システム(10)に関連する流入口(28)と接続される流出口(20)を含み、該基部がハウジング(72)によって取り囲まれ、前記インク容器(12)が前記ハウジング(72)に取り付けられているキャップ(116)を含み、該キャップ(116)が前記流出口(20)にアクセス可能なオリフィス(120)及び前記印刷システム(10)に関連する複数の対応する接点(30)と接続される複数の接点(24)を含み、
前記槽(22)の内面と補充インクの供給容器との間に流体の経路を確立するステップと、
補充インクの前記供給容器から前記槽(22)に補充インクを供給するステップと、および
前記印刷システム(10)の補充インク利用を可能とし、リザーバ部分内の交換インクに関するインク量の情報を包含する1又は複数の信号を含む信号源(26)を前記接点(24)に設けるステップと、
からなることを特徴とする方法。
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