JP4380984B2 - インクリザーバおよびペレットを有するインクカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はインクカートリッジに関する。より詳細には、本発明は、インスタントプリントデジタルカメラと共に使用できるプリントカートリッジの一部を形成するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【発明の背景】
デジタルカメラは、画像を記録するために消費者に人気が高まってきている。しかしながら、そのようなデジタルカメラにも問題が存在する。すなわち、画像のプリントのハードコピーを得るために、デジタルカメラをコンピュータに接続してプリントを印刷する必要がある。出願人は、１９９８年７月１０日に提出され且つそのようなデジタルカメラのための交換可能なカートリッジを提案する「軸方向インクチャンバを有するインク・媒体カートリッジ（Ink and media cartridge with axial ink reservoirs）」と題するその同時係属の米国特許出願第０９／１１２，７８３号を保有している。
【０００３】
デジタルカメラは、ページ幅プリントヘッドを使用する。ここで、用語「ページ幅」は、印刷媒体がプリントヘッドを通り過ぎる時に、プリントヘッドが印刷媒体を横切ることなく或は一定の軌跡を形成することなく、プリントヘッドが一度に印刷媒体上に１行を印刷することを意味する。
【０００４】
出願人の前記同時係属の米国出願で先に開示されたカートリッジは、インクを吸収するスポンジをリザーバが有しているインクカートリッジを使用する。
【０００５】
ここでは、リザーバがインクだけを収容するインクカートリッジを提供することが提案されている。すなわち、インクは、スポンジに吸収されず、インクリザーバ自体に充填されるだけである。インクがインクカートリッジのリザーバ内に収容されている間、インクの乾燥を防止するとともに、インクが汚染されることを防止する必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、インクカートリッジが提供され、このインクカートリッジは、
インクを受けることができる少なくとも１つのリザーバを画成する容器と、
前記容器の第１の端部に設けられた端部成形品であって、容器からプリントヘッドへのインクの流れを容易にするためにプリントヘッドの対応する形成体によって使用時に破られる、端部成形品と、
前記容器の反対側の端部に設けられたシール部材であって、前記少なくとも１つのリザーバ内に受容される疎水性の成形可能な材料から成るペレットを備え、前記ペレットは、インクが容器から引き出されて容器の前記第１の端部へとペレットが吸引される時に、その形状を保持できる粘度を有する、シール部材と、
を含む。
【０００７】
インクカートリッジと共に使用されるプリントヘッドは、マルチカラープリントヘッドであっても良い。したがって、インクカートリッジの容器が複数のリザーバを形成し、各リザーバが異なるタイプのインクを収容し、シール部材が各リザーバ毎に１つのペレットを備えていても良い。
【０００８】
端部成形品は、プリントヘッドにインクを流すことができるように前記対応する形成体によって穿孔可能なエラストマー材料から成る部材を有していても良い。この部材は、疎水性を有していても良い。
【０００９】
各ペレットが、自己潤滑によって、その対応するリザーバに対してスライドできるようになっていても良い。成形可能材料がゲル状材料であっても良い。
【００１０】
ゲル状材料は、加熱時に滑らかな状態で各リザーバ内に挿入できる炭化水素と重合体との化合物であり、冷却時に所定のゲル粘度に設定可能であっても良い。
【００１１】
重合体は、共重合体であっても良く、また、熱可塑性ゴムであっても良い。
【００１２】
炭化水素は、鉱油、特に白色鉱油であっても良い。
シール部材を有する各リザーバの端部は、エンドキャップによって閉じられていても良い。エンドキャップは、シール部材とエンドキャップとの間で大気圧を維持するように形成されており、これにより、インクが容器から引き出される際に、ペレットは容器の第１の端部へと容易に移動することができる。このため、エンドキャップは、各リザーバと流体連通する複数の開口を有していても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図中、参照符号１０はプリントカートリッジを示している。プリントカートリッジ１０は、本発明に係るインクカートリッジ１２を有している。
【００１５】
プリントカートリッジ１０はハウジング１４を有している。図面の図２に明確に示されるように、ハウジング１４は、上側成形品１６および下側成形品１８によって形成されている。成形品１６，１８は、クリップ２０により互いに挟着されている。ハウジング１４は、興味を引く外観をカートリッジ１０に与えるラベル２２によって覆われている。ラベル２２はまた、ユーザがカートリッジ１０を使用することができる情報を伝える。
【００１６】
ハウジング１４は、インクカートリッジ１２が受容されるチャンバ２４を画成している。インクカートリッジ１２は、ハウジング１４のチャンバ２４内に固定的に支持される。
【００１７】
成形体２８を中心に巻回されたフィルム／媒体３４のロールを有する所定量の印刷媒体２６は、ハウジング１４のチャンバ２４内に受容される。成形体２８は、インクカートリッジ１２上にスライド可能に受容されるとともに、インクカートリッジに対して回転できる。
【００１８】
図面の図２に示されるように、上側成形品１６および下側成形品１８が互いに挟着されると、用紙３４の舌部が排出される出口スロット３２が画成される。
【００１９】
カートリッジ１０は、用紙３４がロール３０から供給される時に用紙３４のカール状態を除去し且つスロット３２を通じて用紙３４を送り出すローラアセンブリ３６を有している。ローラアセンブリ３６は、駆動ローラ３８と２つの従動ローラ４０とを有している。従動ローラ４０はリブ４２内に回転可能に支持されており、リブ４２は、ハウジング１４の下側成形品１８の底面４４上に立設されている。ローラ４０は、駆動ローラ３８と共に、用紙３４がハウジング１４から排出される時に用紙３４にプラスの牽引力を与えて、用紙の速度および位置を制御する。ローラ４０は、ポリスチレン等の適当な合成プラスチック材料から成る射出成形品である。また、これに関して、上側成形品１６および下側成形品１８もポリスチレン等の適当な合成プラスチック材料から成る射出成形品である。
【００２０】
駆動ローラ３８は駆動軸４６を有しており、この駆動軸４６は、ハウジング１４の上側成形品１６および下側成形品１８のそれぞれの側壁に形成された互いに対を成す凹部４８，５０間に回転可能に挟持される。駆動ローラ３８の反対側の端部５２は、適当な形態（図示せず）で、ハウジング１４の上側成形品１６および下側成形品１８内に回転可能に保持される。
【００２１】
駆動ローラ３８は、高衝撃ポリスチレンから成り且つエラストマーローラ部またはゴムローラ部５４の形態を成すベアリング手段で成形される軸４６を備えた２ショット射出成形品である。これらのローラ部５４は、用紙３４がカートリッジ１０から供給される時に、用紙３４と積極的に係合して、用紙３４の滑りを防止する。
【００２２】
ハウジング１４から突出するローラ３８の端部は、十字配列を成す係合体５６（図１）を有している。この係合体は、プリントカートリッジ１０が取り付けられるカメラ等の装置のプリントヘッドアセンブリの歯付きドライブインタフェース（図示しない）と噛み合う。このような構成によれば、プリントヘッドに対する用紙３４の供給速度をプリントヘッドによる印刷と同期させて、用紙３４上にインクを正確に記録することができる。
【００２３】
インクカートリッジ１２は、真円柱押出成形品の形態を成す容器５８を有している。容器５８は、ポリスチレン等の適当な合成プラスチック材料から押出し成形される。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態において、プリントカートリッジ１０と共に使用されるプリントヘッドは、マルチカラープリントヘッドである。したがって、容器５８は、複数の、特に４つの区画室すなわちリザーバ６０に分割されている。各リザーバ６０は、異なる色すなわち異なるタイプのインクを収容している。一実施の形態において、リサーバ６０内に収容されるインクは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックインクである。本発明の他の実施の形態においては、シアン、マゼンタ、イエローインクといった３つの異なる色のインクが３つのリザーバ６０内に収容されるとともに、赤外光スペクトルでしか見ることができないインクが４番目のリザーバ６０内に収容される。
【００２５】
図面の図３および図４に明確に示されるように、容器５８の一端は、エンドキャップ６２によって閉じられている。エンドキャップ６２の内部には、複数の開口６４が形成されている。各リザーバ６０には１つの開口６４が対応付けられており、これにより、エンドキャップ６２を有する容器５８の端部でリザーバ６０内が大気圧に維持される。
【００２６】
容器５８内には、エンドキャップ６２を有する端部に、シール部材６６が受けられている。このシール部材６６は、各リザーバ６０内にスライド可能に受容されるゲル状材料から成る四分円形状のペレット６８を備えている。ペレット６８のゲル状材料は、熱可塑性ゴムと炭化水素とから成る化合物である。炭化水素は白色鉱油である。熱可塑性ゴムは、鉱油に十分な剛性を与える共重合体であり、これにより、ペレット６８は、通常の実用温度（動作温度）でその形状を保持することができるとともに、その対応するリザーバ６０内でスライドすることができる。適当な熱可塑性ゴムは、シェルケミカル社（Shell Chemical Company）から「Ｋｒａｔｏｎ」という登録商標で市販されている。共重合体は、各ペレット６８にゲル状の粘度を与えることができる十分な量で化合物中に存在する。一般に、共重合体は、使用されるタイプに応じて、約３％から２０％の質量パーセントで存在する。
【００２７】
使用時、化合物が加熱されて、化合物が流体になる。各リザーバ６０にその特定のタイプのインクが充填されると、ペレット６８を形成するように化合物を設定できる場合、化合物は、溶融状態で、各リザーバ６０内に流出する。ペレット６８の後側の大気圧、すなわち、エンドキャップ６２に面するペレット６８の端部の大気圧により、インクがリザーバ６０から引き出されると、自己潤滑するペレット６８は、容器５８の反対側の端部に向けてスライドする。ペレット６８は、逆さにした時に容器からインクが出て空になることを防止するとともに、リザーバ６０内のインクの汚染を防止し、また、リザーバ６０内のインクが乾燥することを防止する。ペレット６８は、疎水性であり、リザーバ６０からインクが漏れることを防止する。
【００２８】
容器５８の反対側の端部は、インクカラー成形品７０によって閉じられる。成形品７０上に支持されたバッフル７２は、エラストマーシール成形品７４を受ける。疎水性のエラストマー成形品７４内には、シールカーテン７６が画成されている。各シールカーテン７６はスリット７８を有しており、これにより、プリントヘッドアセンブリからの互いに対を成すピン（図示せず）を、スリット７８を通じて挿入して、容器５８のリザーバ６０と流体連通させることができる。インクカラー成形品７０の反対側からは、中空ボス８０が突出している。容器５８の端部にインクカラー成形品を配置できるように、各ボス８０は、対応するリザーバ６０内に密に嵌合するように形成されている。
【００２９】
図面の図３に戻ると、インクカラー成形品７０は、キャリア成形品すなわち底板成形品８２によって、所定の位置に保持される。底板成形品８２内には、４つ葉のクローバの形状を成す窓８４が画成されており、この窓８４を通じて、エラストマーシール成形品７４に接近することができる。底板成形品８４は、ハウジング１４の上側成形品１６と下側成形品１８との間で挟持される。底板成形品８４と、ハウジング１４の上側成形品１６および下側成形品１８の内面からそれぞれ延びるウェブ８６，８８は、区画室９０を画成する。区画室９０内にはエアフィルタ９２が受けられ、エアフィルタ９２は端部成形品８４によって所定位置に保持される。エアフィルタ９２はプリントヘッドアセンブリと協働する。エアは、プリントヘッドアセンブリのノズルガードにわたって吹付けられ、ノズルガードをクリーニングする。このエアは、底板成形品８２の入口開口９４内に受容されるピン（図示せず）によりエアフィルタ９２を通じて吸引されることによって濾過される。
【００３０】
図面の図５には、エアフィルタ９２が詳細に示されている。エアフィルタ９２はフィルタ媒体１０２を備えている。フィルタ媒体１０２は、合成繊維系のものであり、フィルタリングのために利用できる表面領域を増大させるべく縦溝彫りの形態で形成されている。紙製のフィルタ媒体１０２の代わりに、他の繊維バット（芯）を使用することもできる。
【００３１】
フィルタ媒体１０２は密閉容器１０４内に受容される。密閉容器１０４は、ベース成形品１０６と蓋体１０８とを有している。密閉容器１０４は、ハウジング１４の区画室９０内に収容できるように、部分的な環形状、すなわち、蹄鉄状に形成されている。すなわち、密閉容器１０４は、一対の対向する端部１１０を有している。各端部１１０にはエア入口開口１１２が画成されている。
【００３２】
蓋体１０８にはエア出口開口１１４が形成されている。エア出口開口は、最初、フィルムすなわち薄膜１１６によって閉じられる。フィルタ９２が区画室９０内の所定位置に装着されると、エア出口開口１１４は、底板成形品８２の開口９４と対向する。プリントヘッドアセンブリからのピンは、フィルム１１６を穿孔し、プリントヘッドアセンブリのプリントヘッドおよびノズルガードにわたってエアが吹付けられる前に、エアフィルタ９２を通じて大気からエアを吸引する。
【００３３】
ベース成形品１０４は、フィルタ媒体１０２を密閉容器１０４の所定位置に位置決めするための位置決め成形体１１８，１２０を有している。位置決め成形体１１８は複数のピン１２２から成る。一方、位置決め成形体１２０は、フィルタ媒体１０２の端部１２４と係合するリブから成る。
【００３４】
フィルタ媒体１０２がベース成形品１０６内の所定位置に配置されると、超音波溶接または蓋体１０８をベース成形品１０６にシールする同様の手段により、蓋体１０８がベース成形品１０６に固定される。
【００３５】
プリントカートリッジ１０が組み立てられると、底板成形品８２の外端部に薄膜すなわちフィルム９６が貼り付けられて、窓８４が閉じられる。この薄膜すなわちフィルム９６は、使用のため、ピンにより穴開けさせられるか、破裂させられる。フィルム９６はインクリザーバ６０内に残骸が侵入することを防止する。
【００３６】
底板成形品８２の開口１００には、認証チップ９８の形態を成す認証手段が受容される。認証チップ９８は、プリントカートリッジ１０が装置のプリントヘッドアセンブリに適合して準拠しているかを確認するべく、プリントヘッドアセンブリによって問い合わせされる。
【００３７】
当業者であれば分かるように、広義に記載された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、特定の実施の形態に示されるように本発明に多数の変形や改良を加えることができる。したがって、以上の実施の形態は、あらゆる点で、例示的なものと見なされるべきであり、限定的なものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るプリントカートリッジの斜視図を示す。
【図２】 プリントカートリッジの断面斜視図を示す。
【図３】 プリントカートリッジの分解斜視図を示す。
【図４】 プリントカートリッジのインクカートリッジ成形部の分解斜視図を示す。
【図５】 プリントカートリッジのエアフィルタの斜視図を示す。
【符号の説明】
１０ プリントカートリッジ
１２ インクカートリッジ
１４ ハウジング
２４ チャンバ
２６ 印刷媒体
３８ 駆動ローラ
４０ 従動ローラ
５８ 容器
６０ リザーバ
６２ エンドキャップ
６６ シール部材
８２ 底板成形品（キャリア）
９２ エアフィルタ

Claims (7)

1. インクカートリッジであって、
   インクを受けることができる少なくとも１つのリザーバを画成する容器と、
   前記容器の第１の端部に設けられた底板成形品であり、前記容器からプリントヘッドへのインクの流れを容易にするために前記プリントヘッドの対応する形成体によって使用時に破られる、底板成形品と、
   前記容器の反対側の端部に設けられたシール部材であり、前記シール部材は、熱可塑性ゴムと炭化水素とから成る化合物を加熱して流体にし、前記少なくとも１つのリザーバ内で前記インクに前記流体を流出し、疎水性のゲル状ペレットを形成するように前記流体を冷却させることにより、その場で前記少なくとも１つのリザーバ内で形成される、前記シール部材と、
   を含み、
   前記ペレットは、使用時にインクが前記容器から引き出されて前記容器の前記第１の端部へと前記ペレットが吸引される時に、その形状を保持する、インクカートリッジ。
2. 前記容器が複数のリザーバを画成し、各リザーバが異なるタイプのインクを収容し、前記シール部材は、各リザーバ毎に１つのペレットを備える、請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 前記底板成形品は、前記プリントヘッドにインクを流すことができるように前記対応する形成体によって穿孔可能なエラストマー材料から成る部材を含む、請求項１に記載のインクカートリッジ。
4. 前記部材が疎水性を有する、請求項３に記載のインクカートリッジ。
5. 前記ペレットは、自己潤滑によって、前記少なくとも１つのリザーバに対してスライドできる、請求項１に記載のインクカートリッジ。
6. 前記炭化水素が鉱油である、請求項１に記載のインクカートリッジ。
7. 前記シール部材を有する前記少なくとも１つのリザーバの端部は、エンドキャップによって閉じられ、前記エンドキャップは、前記シール部材と前記エンドキャップとの間で大気圧を維持するように形成されている、請求項１に記載のインクカートリッジ。

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