JP5688156B2 - 流体カートリッジ - Google Patents

Description

発明の背景
流体カートリッジは、対応する流体吐出アセンブリと交換できるサブアセンブリである。一般的な流体カートリッジはインクカートリッジである。一般的な流体吐出アセンブリはプリンタである。一般に、２つのタイプのインクカートリッジに分類され得る。第１のタイプは、一体型プリントヘッドカートリッジからなり、この場合、カートリッジはプリントヘッドを含む。第２のタイプは、個別のインク容器からなる。インクカートリッジは、プリンタの受容構造体に接続される。受容構造体およびインクカートリッジには、カートリッジからのインクを印刷のためにプリントヘッドに導くための適切なインターフェースが設けられる。インクインターフェースに加えて、空気インターフェース、キー止めインターフェース、電気インターフェース、及び位置合わせインターフェースが、インクカートリッジ及びその受容構造体に設けられ得る。空気インターフェースは、主としてカートリッジ内部の圧力制御のために空気をカートリッジへ及びカートリッジからの空気を伝達する。キー止めインターフェースは、個々のカートリッジが適切なインクカートリッジの受容構造体に納まることを確実にする。位置合わせインターフェースは、各インターフェースが接続のために適切に位置合わせされることを確実にする。電気インターフェースは、プリンタ制御回路とインクカートリッジとの間で電気信号を送る。当該信号は、インクカートリッジの特性に関係することができる。

カートリッジと受容構造体との間で気密接続および液密接続を実質的に維持するために、追加のロックが通常、設けられる。また、追加のロックは電気接続も維持するべきである。既知のロック技術は、受容ベイに封止されたカートリッジを保つためにベイル（押さえ棒）を使用することを含む。別の既知のロック技術は、封止されたカートリッジを保つためにノッチに係合する変形スナップフィンガを使用する。

既知のロック機構は、プリンタ内の比較的大量の空間を費やす傾向がある。更に、ロックを確立するために、かなりの力が必要とされ得る。場合によっては、カートリッジは、斜めの向きに挿入され、その後、インターフェースを係合させるために通常位置に戻るように、カートリッジが回転される。これは通常、係合要素の変形を必要とし、その結果、不適切なインターフェースの接続、漏れ、及び材料の摩耗または破損が生じる可能性がある。

さて、説明のために、本発明の特定の実施形態が添付図面に関連して説明される。

流体吐出システムの実施形態の図を正面図で示す図である。 図１の流体吐出システムの実施形態の図を側面図で示す図である。 接続されていない状態の流体カートリッジを有する流体吐出システムの実施形態の一部の側断面図である。 流体カートリッジの受容構造体の細部の実施形態を正面図で示す図である。 流体カートリッジの実施形態の斜視図である。 ガイドトラック及びラッチトラックを明確に示す、図５の流体カートリッジの実施形態の別の斜視図である。 流体カートリッジがカートリッジ受容構造体に接続された、図３の流体吐出システムの一部の実施形態の側断面図である。 受容構造体に流体カートリッジを接続する方法の実施形態の流れ図である。 受容構造体に対して流体カートリッジを接続および切り離す方法の更なる実施形態の流れ図である。 流体カートリッジを接続する第１段階における、流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。 流体カートリッジを接続する第２段階における、図１０の流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。 流体カートリッジを接続する第３段階における、図１０及び図１１の流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。 流体カートリッジを接続する最終段階における、図１０〜図１２の流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。 流体カートリッジを切り離す第１段階における、図１０〜図１３の流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。 流体カートリッジを切り離す第２段階における、図１０〜図１４の流体カートリッジ及びカートリッジ受容構造体の実施形態の底面断面図であり、ラッチ装置が説明のために半透明にされている図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明において、添付図面を参照する。詳細な説明および図面の実施形態は、例示であるとみなされるべきであり、説明される特定の実施形態または要素に制限するものとしてみなされるべきではない。多数の実施形態が、特定の要素の変更、組み合わせ又は変形を通じて、以下の説明および／または図面から導出され得る。更に、理解されるべきは、文字通りに開示されていない他の実施形態または要素が、当業者によって詳細な説明および図面から導出され得る。

この説明において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸からなる三次元空間について言及され得る。カートリッジ３の一次元の挿入および排出方向は、Ｙ軸に平行である。また、Ｙ軸は直線Ｙとも呼ばれる。

図１及び図２は流体吐出システム１を示す。流体吐出システム１は、流体吐出デバイス２及び流体カートリッジ３を含む。流体吐出デバイス２はプリンタを構成することができる。プリンタは、インクジェットプリンタとすることができ、例えばサーマル式インクジェット、ピエゾ式インクジェット、又は連続式インクジェットプリンタとするこができる。流体吐出デバイス２は、１つ又は複数の対応する流体カートリッジ３を受容および交換するための１つ又は複数の受容構造体４を含む。同じ流体吐出デバイス２の各カートリッジ３は異なる流体を含むことができる。流体吐出デバイス２がプリンタである場合、各カートリッジ３の流体は、特定の色のインク（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、及び／又は灰色）からなることができる。カートリッジ３は、個々の受容構造体４に関して交換できるように構成される。

受容構造体４は、カートリッジ３をプリントヘッド５に接続するように構成される。流体供給部６が、個々のカートリッジ３からの流体を受け取り、当該流体をプリントヘッド５に供給するために設けられる。図示された実施形態において、受容構造体４及びカートリッジ３は、取り付けられると、軸外に配置される。プリントヘッド５は、ページ幅アレイのプリントヘッド（ＰＷＡ）又は走査型プリントヘッドからなることができる。受容構造体４は、カートリッジ３とプリントヘッド５との間で、流体供給部６を介した流体インターフェースを確立するように構成される。印刷中、印刷媒体７がプリントヘッド５の下に延在する。他の実施形態（図示せず）において、受容構造体４及びカートリッジ３は、取り付けられると、走査軸上に配置される。更なる実施形態において、カートリッジ３は、一体型プリントヘッドからなり、流体の塊およびプリントヘッドは、受容構造体４に接続されるべき１つのカートリッジ供給品に組み込まれる。

流体吐出デバイス２には、制御回路８及びメモリ９が設けられる。流体カートリッジ３には、例えばカートリッジメモリ１１を含むカートリッジ電気回路１０が設けられる。制御回路８は、カートリッジ電気回路１０からデータを取り出すように構成される。当該データは、特定のカートリッジ特性（例えば、製品特性、流体タイプの特性および／または流体量の特性）を含む。

図３は、取り付けの前後の、受容構造体４及び右の位置にある流体カートリッジ３を示す。取り付け時（図７）に、受容構造体４及び流体カートリッジ３の全てのインターフェースが相互接続される。受容構造体４は、カートリッジ３が挿入されるスロット形状の開口を含むことができる。受容構造体４の一部は、直線Ｙに沿って移動するためのガイド１７との接続へとカートリッジ３を案内するように構成され得る。矢印Ａは、Ｙ軸により表される一次元の直線Ｙに沿ったカートリッジ３の挿入の移動を示す。流体カートリッジ３がガイド１７に係合すると、その挿入の移動は直線Ｙに沿った移動に実質的に制限される。原理的には、Ｚ軸およびＸ軸に沿った移動は実質的に存在せず、ガイド１７に沿った挿入および排出の間にカートリッジ３の回転運動は実質的に存在しない。しかしながら、当業者が理解するように、ガイド１７のような、カートリッジ３及び受容構造体４の接続して機能する材料における特定量の遊び、マージン又は許容誤差が許容され得る。一実施形態において、偏移のマージンは、直線Ｙに垂直な方向において約３ｍｍ以下であり、直線Ｙ、或いはＺ軸またはＸ軸を中心として約３°以下である。これらのマージンは、受容構造体４へのカートリッジ３の適切な接続を依然として可能にすることができる。

受容構造体４は、２つの流体インターフェースを含む。当該流体インターフェースは、１つの第１の流体ペン１２、及び１つの第２の流体ペン１３を含む。第１の流体は、インクのような印刷流体とすることができる。第２の流体は、空気のようなガスとすることができる。ペン１２、１３は、対応する第１及び第２のカートリッジ流体インターフェースとの流体接続を確立するように構成される。第１及び第２のカートリッジ流体インターフェースはそれぞれ、第１及び第２のソケット１４、１５を含むことができる。ペン１２、１３はそれぞれ、Ｙ軸に平行な中心軸Ｃ１、Ｃ２を有する。一実施形態において（図示せず）、受容構造体４は、１つの流体インターフェース（例えば、ペン）だけを有する。別の実施形態（図示せず）において、受容構造体４は、３つ以上の係る流体インターフェースを有する。

一実施形態において、第１の流体ペン１２はインクペンを構成する。第１の流体ペン１２は、その口１６において比較的小さい直径を有する。第１の流体ペン１２は、長手方向形状を有する。第１の流体ペン１２は、截頭形の円錐形状を有する。第１の流体ペン１２は、成形プラスチック製とすることができる。受容構造体４は、挿入および排出において、一次元の方向Ｙに沿ってカートリッジ３を案内するためのガイド１７を含む。ガイド１７は、対応するソケット１４の中に第１の流体ペン１２を適切に挿入するために、並びに挿入または排出において当該ペン１２の破損または曲げを防止するために、当該ペン１２よりも長く、又は少なくともほぼ同じ長さとすることができる。これにより、ペン１２が比較的安価な成形プラスチックから作成されることが可能となる。

一実施形態において、第２の流体ペン１３は、流体カートリッジ３の内部体積の圧力を制御するためのガスインターフェースを構成する。ガスは外気からなることができる。更なる実施形態において、第２の流体ペン１３は、第２のソケット形状流体インターフェース１５に接続するように構成され、次いでカートリッジ３の内部体積の圧力バッグに接続することができる。第２の流体ペン１３は長手方向形状を有する。第２の流体ペン１３は、截頭形の円錐形状を有する。第２の流体ペン１３は、成形プラスチック製とすることができる。ガイド１７は、対応する第２の流体インターフェース１５の中に第２の流体ペン１３を適切に挿入するために、並びに挿入または排出において第２の流体ペン１３の破損または曲げを防止するために、第２の流体ペン１３よりも長く、又は少なくともほぼ同じ長さとすることができる。これにより、ペン１３が比較的安価な成形プラスチックから作成されることが可能となる。

ガイド１７及び／又は対応するガイドインターフェースは、カートリッジ３の挿入および排出の移動を一次元に制限する。これは、インターフェース１２、１３及び１４、１５のそれぞれの比較的長くて深い所まで達することを可能にする。個々のペン１２、１３は少なくとも５ｍｍの長さ、又は少なくとも１０ｍｍの長さを有することができる。対応するソケット１４、１５は、少なくとも約３ｍｍ、又は少なくとも約５ｍｍ、或いは約１０ｍｍの深さを有することができる。

一実施形態において、受容構造体４は、流体吐出デバイス２の制御回路８をカートリッジ電気回路１９と相互接続するためのコネクタ回路１８を含む。図３において、コネクタ回路１８の背面が示されている。図４において、コネクタ回路１８の実施形態が、Ｘ軸とＺ軸により形成された平面に示される。コネクタ回路１８は、コネクタ電極２０を含む。電極２０は、Ｚ軸にほぼ平行であり、直線Ｙに垂直である線Ｐに沿って広がることができる。カートリッジ３が直線Ｙに沿って挿入または排出される場合、カートリッジ電気回路１９は、電極２０が接続されるまで電極２０に沿って移動する。コネクタ回路１８は、カートリッジ電気回路１９に横から接続するように構成され、方向Ｂにおいて、直線Ｙに関して横断する。図面において、横断方向Ｂは、Ｘ軸に平行である。カートリッジ３が挿入された状態において、コネクタ回路１８及びカートリッジ電気回路１９は、直線Ｙに沿った移動方向から看取されるように互いに隣接して広がる。図示された実施形態において、電極２０はピンからなる。コネクタ電極２０は、横断方向Ｂにおいて移動するように構成される。電極２０は、電気接続のためにカートリッジ電気回路１９の方へ付勢される弾性部材を含むことができる。電極２０は、カートリッジ３の挿入中にカートリッジ電気回路１９により後方へ押し動かされる。挿入中、コネクタ電極２０は、カートリッジ３が受容構造体４内にロック（固定）されて電極２０が対応するカートリッジ電気回路１９との適切な接触を確立するまで、カートリッジ電気回路１９上を摺動することができる。同時に、弾性部材が、より良好な電気接続のために電気回路１９に対抗して電極２０を押す。カートリッジ３が再び排出される場合、電極２０は、再び弾性力に起因して外へ向かって移動する。

流体吐出デバイス２は、少なくとも２つの異なる受容キー止めインターフェース２２を含むことができる。一実施形態において、各受容構造体４には、他の受容構造体４の他の受容キー止めインターフェース２２と異なる１つの特定の受容キー止めインターフェース２２が設けられる。受容キー止めインターフェース２２は、特定のインク色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー又は黒）に対応する。一実施形態において、流体吐出デバイス２は、各特定の流体カートリッジ３用の特定の受容キー止めインターフェース２２を含む。一実施形態において、流体吐出デバイス２は、４つの個々の受容キー止めインターフェース２２を有する４つの受容構造体４を含み、各受容構造体は、対応するカートリッジキー止めインターフェース２４を有する特定の色の流体カートリッジ３に対応する。

流体吐出デバイス２は、適合するキー止めインターフェース２４とのカートリッジ３に対する接続を可能にするように構成された受容キー止めインターフェース２２を有し、適合しないカートリッジキー止めインターフェース２４を配設された流体カートリッジ３との接続を防止する受容構造体４を含む。例えば、第１の受容キー止めインターフェース２２は、第１のノッチ２３又は切り欠きを含む。対応するカートリッジ３の適合する第１のカートリッジキー止めインターフェース２４は、挿入中に第１の受容キー止めインターフェース２２により阻止されないが、他の受容キー止めインターフェース２２を有する他の受容構造体に挿入される場合に阻止される、対応する反転したノッチ又は切り欠き２５を含む。同様に、他のカートリッジ３は、第１の受容キー止めインターフェース２２と適合しない第２、第３、第４、及び／又はそれ以上のカートリッジキー止めインターフェース２４を有する。他の第２、第３、第４、及び／又はそれ以上の受容キー止めインターフェースは、第１のカートリッジキー止めインターフェース２４と適合しない。キー止めインターフェース２２、２４は、個々のカートリッジ３のインク色および受容構造体４が適合しないことを防止する。

受容構造体４のキー止めインターフェース２２は、コネクタ回路１８に隣接して配設され得る。カートリッジ３の対応するキー止めインターフェース２４は、カートリッジ電気回路１９に隣接して配設され得る。キー止めインターフェース２２、２４が適合する場合、それらは横から係合することができ、その結果、回路１８、１９が接触へと押圧され得る。キー止めインターフェース２２、２４が適合しない場合、電気接触は確立されることができない。一方では、キー止めインターフェースが適合しない場合、コネクタ回路１８とカートリッジ電気回路１９との間で電気接触は成されない。他方では、相互接続する回路１８、１９間の適切な接触は、受容構造体４及びカートリッジ３の個々のキー止めインターフェース２２、２４によりそれぞれ支援される。

ガイド１７は、対応する流体カートリッジ３を直線Ｙに沿って案内するように構成される。ガイド１７は、カートリッジ３の対応するガイドインターフェース（例えば、ガイドトラック２１）に係合するように構成される。ガイド１７は、Ｙ軸に平行に延在するレールからなる。ガイド１７は、ペン１２、１３のそれぞれよりも長く、ペン１２、１３の個々のソケット１４、１５との適切な位置合わせを確実にする。これは、漏れのない良好な相互接続を提供することができ、ペン１２、１３の変形を防止することができる。ガイド１７は、カートリッジ３の対応するガイドトラック２１に係合するためのＴレールからなることができる。Ｔレールは、移動Ｙの直線を中心にした、並びに他の軸Ｘ、Ｚを中心にしたカートリッジ３の回転を防止する。

受容構造体４は、カートリッジ３を固定（ロック）するためのラッチ装置２６を含む。図示された実施形態において、ラッチ装置２６は、固定された位置と固定されていない位置との間で、カートリッジ３の対応するラッチトラック２８により案内されるように構成されたラッチ２７を含む。ラッチ２７は、カートリッジ３の底面３５に係合するために、受容構造体４の底面に配設され得る。ラッチ装置２６は、ラッチピボット２９及びピボットアーム２９Ｂを含むことができ、ピボット軸Ｌを中心として枢動することにより、固定された位置と固定されていない位置との間でラッチ２７の移動が可能になる。図面において、ピボット軸Ｌは、直線Ｙに垂直であり、Ｚ軸に平行である。一実施形態において、ラッチ２７は、カートリッジ３の排出後に開始位置に戻るように、及び個々のラッチトラック壁に係合するように、ピボット軸Ｌを中心として付勢される。

一実施形態において、ラッチ２７はピンからなる。固定された位置において、ラッチ２７は、カートリッジ３の対応するラッチ当たり止め３０に係合する。固定されていない位置において、ラッチ２７は、ラッチ当たり止め３０から切り離され、その結果、カートリッジ３は受容構造体４から解放され得る。ラッチ２７は、ピボットアーム２９Ｂの上面に突出することができる。カートリッジ３の取り付けられた状態において、ラッチ２７はラッチトラック２８内に突出するが、ピボット２９及びピボットアーム２９Ｂはカートリッジ３の底面３５の下に延在する。図示された実施形態において、ラッチ装置２６は、ラッチ２７の移動を制限するためのラッチ境界２９Ｃを含む。一実施形態において、ラッチ境界２９Ｃは、係合してラッチピボットアーム２９Ｂの移動を制限するように構成される。カートリッジ３の挿入された状態において、ラッチ境界２９Ｃは、カートリッジ３の下に突出する。

カートリッジ受容構造体４は、エゼクター３１を含む。図３は、カートリッジ３の排出後または挿入前の押し縮められていない状態のエゼクター３１を示す。各受容構造体４はエゼクター３１を含む。エゼクター３１は、直線Ｙに平行な方向に付勢される。エゼクター３１は、スプリング又は別の弾性要素（例えば、エラストマー要素）からなることができる。スプリングは、螺旋スプリングからなることができる。流体カートリッジ３が挿入されて係止される場合、エゼクター３１の先端４４は、カートリッジ３の前面３３に係合する。図示された実施形態において、スプリングの中心軸Ｃ２は、第２の流体ペン１３の中心軸Ｃ２に等しい。第２の流体ペン１３はスプリング内に突出する。螺旋スプリングは、第２の流体ペン１３の基部３２に取り付けられる。エゼクタースプリングは、螺旋スプリングの押し縮められていない状態（図３）においてカートリッジ３が手により取り出され得るようなサイズである。

エゼクター３１は、受容構造体４の外へカートリッジ３を押すように構成される。取り付けられて固定された状態において、カートリッジ３は、ラッチ２７により受容構造体４内に保持されると同時にエゼクター３１を押し縮める。以下で更に説明されるように、ラッチ２７は、直線Ｙに沿って押し縮められたエゼクター３１の力に対抗してカートリッジ３を更に押すことにより、固定された位置から固定されていない位置まで導かれ得る。固定されていない位置において、ラッチ２７はカートリッジ３を解放し、エゼクター３１は、直線Ｙに沿って受容構造体４の外の方向にカートリッジ３を排出するように押し縮められていない状態になる。

図５及び図６は、流体カートリッジ３の実施形態を斜視図で示す。図５は前面３３を明確に示すが、図６は底面３５をより明確に示す。図示された実施形態において、流体インターフェース、電気インターフェース、及びキー止めインターフェースは前面３３に配設される。ガイドインターフェース、ラッチトラック２８、及びラッチ当たり止め３０は底面３５に配設される。

カートリッジ３の流体インターフェースは、第１の流体用の第１のカートリッジ流体インターフェース、及び第２の流体用の第２のカートリッジ流体インターフェースを含む。一実施形態において、第１の流体は、インクのような印刷流体または液体からなり、第２の流体は空気のようなガスからなる。図示された実施形態において、第１及び第２のカートリッジ流体インターフェースは、個々のペン１２、１３からそれぞれ流体を受け取り及び／又は個々のペン１２、１３へ流体をそれぞれ送るように構成された第１及び第２のソケット１４、１５をそれぞれ含む。第１のソケット１４はカートリッジ３の内部体積に接続され得る。第２のソケット１５は、カートリッジ３の内部体積の圧力バッグに接続され得る。

個々のソケット１４、１５の深さは、個々のペン１２、１３との適切な位置合わせを確実にするために、ガイド１７とのカートリッジ３の係合の後に個々のペン１２、１３を受容するためにガイド１７又はガイドトラック２１の長さとほぼ同じ又は当該長さより短い。ソケット１４、１５の中心軸Ｃ１、Ｃ２は直線Ｙに平行である。カートリッジ３の取り付けられた状態において、ソケット１４、１５の中心軸Ｃ１、Ｃ２は、個々の受容流体インターフェース１２、１３の中心軸Ｃ１、Ｃ２とほぼ同じである。

カートリッジ３は、前面３３にエゼクター位置合わせインターフェース３６を含むことができる。一実施形態において、エゼクター位置合わせインターフェース３６は、図示された実施形態がソケット１４、１５として構成されたカートリッジ流体インターフェースの１つの近くに及び／又はその回りに配設される。図示された実施形態において、エゼクター位置合わせインターフェース３６は、第２のソケット１５の回りに配設され、第２のソケット１５と同じ中心軸Ｃ２を有し、カートリッジ３の取り付けられた状態において、第２のペン１３と同じ中心軸Ｃ２を有する。図示された例において、エゼクター位置合わせインターフェース３６は、カートリッジ３を係合する際に所定位置にエゼクター３１を位置合わせして維持するためにスプリング形状のエゼクター３１の先端４４の内周に係合するように、例えば第２のソケット１５の回りの隆起部またはフランジの形状のリングからなる。

第１のソケット１４は、第１のペン１２を受容するためのシールリング３７を含む。シールリング３７は、第１の流体ペン１２の接続された状態において、第１の流体ペン１２を少なくとも実質的に流体密封的に包囲するための弾性材料（例えば、エラストマー材料）からなる。以下で更に説明されるように、挿入および排出段階において、ペン１２は、ペン１２が印刷のために接続される位置に比べて、第１のソケット１４へと更に内側に挿入される。従って、シールリング３７は、更なる変形を可能にする、及び第１のペン１２の係る更なる挿入を可能にするように構成される。シールリング３７の内径は、ペン１２の円錐形の狭い部分からより広い部分まで第１のペン１２を流体密封的に包囲するようになっている。例えば、ペン１２は、円錐の形状に沿って約２．０ｍｍの最も小さい直径および約２．３ｍｍの最も大きい直径を有することができる。他の実施形態において、ペン１２は、ペン１２の円錐の形状に沿って少なくとも約１．５ｍｍの最も小さい直径および／または約３．５ｍｍ以下の最も大きい直径を有することができる。やはり、更なる実施形態はそれぞれ、より小さい直径および／またはより大きい直径を有することができる。

シールリング３７は、第１のペン１２の長さの実質的部分に沿って第１のペン１２を流体密封的に包囲するように構成される。一実施形態において、シールリング３７の内径は、約１．２ｍｍである。ペン１２の直径に依存して、他の実施形態において、シールリング３７の内径は、約０．６ｍｍから約３．０ｍｍとすることができる。シールリング３７の内径は、ペン１２がシールリング３７を貫いて摺動する際にその流体密封的なペン包囲特性を維持する間に、例えば、少なくとも約０．３ｍｍ、又は別の実施形態において少なくとも約０．６ｍｍ、又は別の実施形態において少なくとも約１．６ｍｍ伸びることができる。図示された実施形態において、シールリング３７は、挿入時に第１のペン１２を位置合わせするために、先細の受容口３７Ｂを含む。図示された実施形態において、シールリング３７は、例えばシールリング３７が受容構造体の中への挿入時および／または製造時に反対側の係合面に対抗して固着することを防止するように構成されたバンプ３７Ｃを含む。

カートリッジ３は、電気回路１９（図３）を含む。図示された実施形態において、電気回路１９は、コネクタ回路１８との電気接触が他のインターフェースが接続された後だけに行われるように、前面３３に対してへこんでいる。一実施形態において、これは、流体インターフェース１２、１４、１３、１５が接続される前に、プリンタが電気信号を受け取ることを防止することができる。係る電気信号は時として、プリントヘッド５及び／又はカートリッジ３を付勢するためにプリンタをトリガし、これは本開示の特定の実施形態により防止され得る。

カートリッジ電気回路１９は、受容構造体４に挿入される際に、横から接続するように構成される。接続された状態において、コネクタ回路１８は、少なくとも部分的にカートリッジ３内に突出する。例えば、カートリッジ電気回路１９は、１つの平面に延在し、且つカートリッジ３の前面３３に対してほぼ垂直であり、且つ挿入方向および／またはＺ軸とＹ軸により形成された平面に平行な電極３８を含む。一実施形態において、カートリッジ電気回路１８の電極３８は、カートリッジ３の取り付け位置においてＺ軸および／または前面３３にほぼ平行な線ＰＰに沿って広がる。線ＰＰは、前面３３の背後に延在する。カートリッジ電気回路１９の電極３８は、コネクタ回路１８の対応する電極２０に接続するように構成される。カートリッジ３の電極３８を通って延在する線ＰＰは、カートリッジ３の取り付けられた状態において、コネクタ回路１８の電極２０を通って延在する線Ｐ（図４）に平行である。取り付けられた状態において、コネクタ回路３８は、カートリッジ電気回路１８との接続のために、カートリッジ３の前面３３を少なくとも部分的に通り抜けて又はその背後に広がる。

一実施形態において、カートリッジ３は、適合（一致）しないキー止めインターフェース２２を配設された受容構造体４への接続を防止するためのカートリッジキー止めインターフェース２４を含む。図示された実施形態において、カートリッジキー止めインターフェース２４は、切り欠き２５からなる。他の実施形態において、カートリッジキー止めインターフェース２４は、突起部からなることができ、やはり他の実施形態において、それは双方からなることができる。カートリッジキー止めインターフェース２４は、受容キー止めインターフェース２２が適合しない場合に、カートリッジ３の更なる挿入を阻止するように構成される。カートリッジキー止めインターフェース２４は、受容キー止めインターフェース２２が適合しない場合に、カートリッジ電気回路１９との電気接続ができないように、カートリッジ３へのコネクタ回路１８の挿入を阻止するように構成される。

キー止めインターフェース２２、２４は、例えば移動の直線Ｙを中心とした回転を防止するガイド１７に加えて、受容構造体４に関してカートリッジ３の追加の位置合わせを提供するように構成され得る。更に、受容構造体４及びカートリッジ３のキー止めインターフェース２２、２４が適合する場合、キー止めインターフェース２２、２４は、それらの対応する形状に起因して係合することができ、その結果、回路１８、１９が適切に相互接続される。

幾つかの実施形態において、カートリッジ３が流体吐出デバイス１の受容構造体４のどれにでも適合することができ、且つ受容キー止めインターフェース２４に関係なく回路１８、１９が相互接続するように、カートリッジ３には、キー止めインターフェース２４が設けられない。

カートリッジ３は、受容構造体４のガイド１７と協働するためのガイドインターフェースを含む。図示された実施形態において、ガイドインターフェースはガイドトラック２１を含む。ガイドインターフェースは、各インターフェースを接続するために直線Ｙに沿ってカートリッジ３を案内するように構成される。ガイドインターフェースは、前記直線Ｙに平行に延在するガイド係合面を有することができる。

ガイドトラック２１は、ガイド１７に係合するように構成される。ガイドトラック２１は、対応するＴレールガイド１７を案内するように構成され得る。図示された実施形態において、ガイドトラック２１は、Ｔ形状の切り欠きを含む。ガイドトラック２１は、Ｔレールガイド１７のウィング１７Ｂ（図３）の下で係合するためのフランジ３９を含む。ガイドトラック２１は、Ｔレールガイド１７のやさしい受け入れを容易にするためにテーパ状開口４０を含むことができる。フランジ３９は、開口４０の近くにテーパを付けられ得る。ガイドトラック２１は、ガイド当たり止め４５を更に含むことができる。

カートリッジ３の底面３５は、ラッチトラック２８を更に含む。ガイドトラック２１及びラッチトラック２８は、カートリッジ３の底面３５の１つの一体的な切り欠きからなることができる。底面３５は、一体的に成形されたプラスチック形状を構成することができる。

カートリッジ３は、ラッチトラック２８及びラッチ当たり止め３０を含む。ラッチトラック２８は、ラッチ当たり止め３０に対してラッチ２７を移動させるように構成される。ひとたびラッチ２７がラッチ当たり止め３０に係合すると、カートリッジ３は保持される。ラッチ当たり止め３０の位置は、直線Ｙに沿って受容構造体のインターフェースに対してカートリッジのインターフェースの位置を決定することができる。

ラッチトラック２８は、ロックトラック２８Ａ及びロック解除トラック２８Ｂからなる。ロックトラック２８Ａは、ロック解除トラック２８Ｂと完全に又は部分的に異なることができる。ラッチ当たり止め３０は、ラッチ２７が挿入中にラッチ当たり止め３０の一方の側２８Ａに案内され、排出時に反対側２８Ｂに案内されるように、ロックトラック２８Ａとロック解除トラック２８Ｂとの間に配設される。挿入時、ラッチ２７は、ロックトラック２８Ａにより案内される。ロックトラック２８Ａは、ラッチ当たり止め３０の正しい側にラッチ２７を案内するために、ラッチ当たり止め３０のラッチ案内面４６を含むことができる。ロックトラック２８Ａは、ロックトラック２８Ａの終端においてラッチ案内壁４７を更に含むことができる。ラッチ案内壁４７は、ラッチトラック２８Ａの終端においてラッチ２７を受容し、ラッチ２７をラッチ当たり止め３０に向けるように構成される。ラッチ当たり止め３０は、ラッチ当たり止め壁４９及びラッチ突付け部５０を含む。ラッチ案内壁４７は、ラッチ２７をラッチ当たり止め壁４９との係合ロック位置（図１３）へ案内するように構成される。突付け部５０は、ラッチ２７がラッチ当たり止め壁４９から外れないようにするために、当たり止め壁４９に突起部を含む。ロックされた位置において、ラッチ２７は、突付け部５０に係合する。ロックされた位置において、エゼクター３１は、ラッチ当たり止め３０がラッチ２７に対抗して押されるように押し縮められてカートリッジ３を押す。

更に、ロック解除トラック２８Ｂは、ラッチ向け直し壁４８を含む。ラッチ向け直し壁４８は、ラッチ当たり止め３０及びラッチトラック２８Ａが内側に押された際にラッチ２７を受容し、ラッチ当たり止め係合位置から外れて、排出のためにロック解除トラック２８Ｂへラッチ２７を案内するように構成される。排出時、ラッチ２７は、挿入に対して、ラッチ当たり止め３０の反対側を通過する。ラッチ向け直し壁４８は、ラッチトラック２８の終端に配設され得る。ひとたびラッチ２７がロック解除位置に入ると、エゼクター３１がカートリッジ３を追い出し、その結果、それは手で取り出され得る。

一実施形態において、ラッチトラック２８は、可聴および／または触知性フィードバック部材を含む。ラッチ２７はピボット軸Ｌを中心に付勢され得る。ラッチ２７はラッチトラック壁に対抗して摺動することができると同時に、ラッチ２７はラッチトラック２８を通過する。例えば、１つ又は複数のラッチトラック壁は、ラッチ２７がラッチトラック２８内で進む間に可聴および／または触知性フィードバックを提供するために、レッジのような１つ又は複数のフィードバック部材を含むことができる。フィードバック部材は、カートリッジ３が解放される場合にラッチ２７がロック位置へ移動する場所からラッチ案内壁４７の近くに設けられ得る。可聴および／または触知性フィードバックを受け取る場合、ユーザは、カートリッジ３が解放され得ること及びカートリッジ３が受容構造体４にロックされたことを知ることができる。別のフィードバック部材が、カートリッジ３のロック解除を示すために、ラッチ向け直し壁４８の近くに設けられ得る。

図７は、流体カートリッジ３及び受容構造体４が接続された流体吐出システム１の一部の断面図を示す。エゼクター３１は、押し縮められ、ラッチ２７に対抗してカートリッジのラッチ当たり止め３０を押す。カートリッジ３はガイド１７により所定位置に更に保持される。ペン１２、１３は、カートリッジ３と流体吐出デバイス２との間で個々の流体を伝達するために個々のソケット１４、１５内に主として延在する。

コネクタ回路１８及びカートリッジ電気回路１９の電極２０、３８はそれぞれ、横から相互接続される。例えば、電極２０、３８は、Ｚ軸に平行な線Ｐ又はＰＰに沿って、及び／又はＹ軸とＺ軸により形成された平面に平行である平面において相互接続する。カートリッジ電気回路１９がカートリッジ３の前面３３に対してへこんでいるので、コネクタ回路１８及びカートリッジ電気回路１９は、カートリッジ３の外周内で、前面３３の背後で相互接続する。取り付けられた状態において、コネクタ回路１８は、少なくとも部分的にカートリッジ３内に突出する。一実施形態において、コネクタ回路１８とカートリッジ電気回路１９との間の接続は、カートリッジ３内で、カートリッジキー止めインターフェース２４の背後で及び／又はそれに隣接して確立される。

一実施形態において、カートリッジ３は、例えばカートリッジ３を挿入または取り出す際に、カートリッジ３の手作業を容易にする及び示すために、少なくとも１つの指係合面５１を含む。指係合面５１は、内側湾曲部の１つ又はその組み合わせ、１つ又は複数のリブ、切り欠き等からなることができる。指係合面５１は、カートリッジ３の上面５３上に、背面３４に近接して配設され得る。図示された実施形態に示されるように、カートリッジ３の取り付けられた状態において、受容構造体４は主として、指係合面５１を覆う。排出後、指係合面５１は、視認可能であり、カートリッジ３を取り出すために自由に係合され得る。

一実施形態において、カートリッジ３は、カートリッジ３のロック及びロック解除の双方に関してカートリッジ３が受容構造体４へ押される必要があることを示すために指押し面５２を含む。指押し面５２は、内側湾曲部の１つ又はその組み合わせ、１つ又は複数のリブ、切り欠き等からなることができる。指押し面５２は、背面３４に配設される。カートリッジ３の取り付けられた状態において、背面３４及び指押し面５２は、受容構造体４の外側で視認可能である。指押し面５２は背面３４上の所定位置を有することができるが、本開示の特定の実施形態の態様は、カートリッジ３が各インターフェースの適切な接続のために背面３４の任意の位置で押され得るということであり、その理由は、ガイド１７が、特定の押す場所または傾斜に関係なく直線Ｙに沿ってカートリッジ３を案内することができるからである。

図８は、流体カートリッジ３を受容構造体４に接続する方法の実施形態を流れ図で示す。係る方法の第１段階８００において、流体カートリッジ３が受容構造体４に挿入される。移動は一次元に制限され、即ちカートリッジ３は段階８１０により示されるように直線Ｙに沿って移動する。一次元の移動の終了時に、流体接続がカートリッジ３と流体吐出デバイス２との間に確立される。段階８２０において、ラッチ２７が直線Ｙに沿った移動によりロック位置へ案内される。ラッチ２７は、流体接続を維持する。段階８１０及び８２０は同時に発生することができる。段階８３０において、流体は、例えば流体吐出のために、接続された流体インターフェースを通って流れることができる。

図９は、流体カートリッジ３を受容構造体４に接続する方法の更なる実施形態を流れ図で示す。図１０〜図１５は、図９の段階９００〜９１４の一部に対応するラッチ装置２６に対するカートリッジ３の逐次の位置を示す。

段階９００において、カートリッジ３は、手作業で受容構造体４へ挿入される。図１０は段階９００に対応し、受容構造体４及びラッチ装置２６に対するカートリッジ３の位置が示される。次の段階９０１において、ガイドトラック２１がガイド１７に係合する。カートリッジ３を受容構造体４へ更に押すことにより、ガイド１７が、直線Ｙに沿ってエゼクター３１の方向にカートリッジ３を案内する。更なる段階９０２において、ラッチ２７がラッチトラック２８に係合する。ラッチ２７は、図１１により示されるようにロックトラック２８Ａに沿って案内される。ピボットアーム２９Ｂがピボット軸Ｌ（図３）を中心に枢動して、ラッチ２７がロックトラック２８Ａの壁により案内されることを可能にする。段階９０３において、エゼクター３１がカートリッジの前面３３に係合して押し縮められる。エゼクター３１は、第２のペン受容ソケット１５の回りに設けられたリング３６に係合することができる。前記段階９０１〜９０３は、同時に行われ得る。

図９〜図１５に示された実施形態において、カートリッジ３及び受容構造体４は、適合するキー止めインターフェース２２、２４を有する。段階９０４において、流体インターフェース１２、１３、１４、１５が相互接続され、受容構造体４及びカートリッジ３のキー止めインターフェース２２、２４が適合する。適合するキー止めインターフェース２２、２４により、カートリッジ電気回路１９及びコネクタ回路１８が相互接続されることが可能になる。キー止めが適合した後、段階９０５において、回路１８、１９間の電気接続が確立される。制御回路８は、電気接続が確立された対応する信号を受け取る。確立された電気接続は、流体接続も確立されたことを意味する。

段階９０６において、ユーザは、触知性および／または可聴フィードバックを受け取るまでカートリッジ３を押す。例えば、ラッチ２７はラッチトラック２８の端部４７に係合し、及び／又はガイド当たり止め４５がガイド１７の端部に係合し、及び／又はエゼクター３３が更に押し縮められることができない。対応する図１２において、ラッチ２７がラッチトラック２８の端部に係合することが示され、この実施形態において、ラッチ２７は、解放される際にロック位置のラッチ２７を方向付けるためにラッチ案内壁４７に係合する。段階９０７において、ユーザは、手作業でカートリッジ３を外す。段階９０８において、エゼクター３１は、押し縮められていない状態になり、ラッチ２７がラッチ当たり止め３０に係合するまでカートリッジ３を後方に押す。対応する図１３から看取され得るように、ラッチ２７は、ラッチ当たり止め壁４９に係合することによりカートリッジ３を保持する。ラッチ２７は、突付き部５０により所定位置に保持される。キー止めの適合および電気接続の段階９０４及び９０５、ラッチロックの段階９０６〜９０８は、ほぼ同時に行われ得る。

カートリッジ３が正確に押されない場合、流体インターフェース及び／又は他のインターフェースは、適切に接続されることができない。このような場合、ラッチ２７は、ラッチ案内壁４７に到達しない可能性があり、ロック位置に到達しない。次いで、カートリッジ３は、任意の電気接続および／又は流体接続が行われる前に、エゼクター３１により自動的に外へ押し出される。

段階９０９において、流体吐出システム１は、第１の流体インターフェース１２、１４を介して、カートリッジ３から第１の流体を取り出すことにより印刷する。印刷後、例えば、カートリッジ３が実質的に空である場合、カートリッジ３は交換のために排出され得る。段階９１０において、ユーザはカートリッジ３をエゼクター３１の方向に押す。カートリッジ３を押すことにより、ラッチ２７はラッチ向け直し壁４８に係合することができる。次の段階９１１において、ラッチ２７は、例えばラッチ向け直し壁４８（図１４）により、ロック解除位置へ案内される。ロック解除位置において、カートリッジ３はラッチ２７により、もはや保持されない。段階９１２において、ユーザは、手作業でカートリッジ３を外すことができる。段階９１３において、エゼクター３１は、押し縮められていない状態になり、カートリッジ３を追い出す（図１５）。追い出しは、カートリッジ３がもはや保持されていないことから可能になる（図１５）。段階９１４において、ユーザは、受容構造体４からカートリッジ３を取り出す。

説明されたように、カートリッジ３は、前面３３に配設された、第１の流体インターフェース１２、第２の流体インターフェース１３、電気インターフェース１９、エゼクター位置合わせインターフェース３６、及び／又はキー止めインターフェース２４を含むことができる。ガイドインターフェースは、底面３５に配設されて、前面３３の近くに受容開口４０を有する。従って、インターフェースは、カートリッジ３の前面３３に近接して係合するように配設される。図示された実施形態において、キー止めインターフェース２４及び電気インターフェース１９は、上面５３の近くに配設され、第２の流体インターフェース１５及びエゼクター位置合わせインターフェース３６は、前面３３の中央の近くに配設され、及び第１の流体インターフェース１４及びガイド受容開口４０は底面３５の近くに配設される。インターフェースは、前面３３の上に比較的均一に分散され、個々のインターフェースの接続力の比較的均等な分散、及び例えば約１４ニュートン以下の比較的低い全接続力を提供する。流体吐出システム１のラッチ及び
ガイド機構において、ラッチ又はガイド部品の変形は必要ない。確実なロックを確立するには、比較的軽く容易に押すことで十分である。更に、ガイド１７により、ユーザが１つの方向Ｙにおいて全ての接続を確立するためにカートリッジ３の背面３４の任意の場所を押すことが可能になる。

カートリッジ３及び受容構造体４は、比較的薄くすることができ、消費するプリンタの体積はほんの僅かである。また、カートリッジの動きの軌跡は、それが直線Ｙからなるので、消費する空間は比較的小さい。更に、カートリッジ３は、同じ方向Ｙにおいて同じ押す動きを用いて解放され得る。カートリッジ３が、例えば流体的に及び／又は電気的に適切に接続されない場合、カートリッジ３はエゼクター３１により自動的に押し出される。

上記の説明は、網羅的にする又は本発明を開示された実施形態に制限することは意図されていない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から特許請求の範囲に記載された発明を実施する当業者により理解および実施され得る。幾つかの実施形態において、機械的反転が、図示された実施形態に対して適用され得る。例えば、ラッチトラック２８が、受容構造体４に設けられ得ると同時に、ラッチ装置２６がカートリッジ３に設けられ得る。カートリッジ３の第１及び第２の流体インターフェースがペンからなることができると同時に、受容構造体４の対応する第１及び第２の流体インターフェースがソケットからなることができる。

不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しないと同時に、特定数の要素に対する言及は、それ以上の要素を有することに関する可能性を除外しない。単一のユニットが、本開示に列挙された幾つかのアイテムの機能を満たすことができ、逆に幾つかのアイテムが１つのユニットの機能を満たすことができる。

以下の特許請求の範囲において、特定の尺度が相互に異なる従属項に列挙されているという単なる事実は、これらの尺度の組み合わせが利益をもたらすように使用されることができないことを意味しない。複数の代案、等価物、変形形態および組み合わせは、本発明の範囲から逸脱せずになされ得る。

Claims (16)

1. インクジェットプリンタ（２）用のインクカートリッジ（３）であって、
   底面（35）および前面（33）と、
   カートリッジ受容構造体（４）に接続するための、前記前面（33）上のインターフェースであって、前記インターフェースがインクインターフェース（14）を含む、インターフェースと、
   前記インターフェースを接続するために直線（Ｙ）に沿って前記カートリッジ（３）を案内するための、前記底面（35）のガイドインターフェースであって、前記ガイドインターフェースが、前記直線（Ｙ）に平行に延在し且つ前記カートリッジ受容構造体（４）のガイド（17）を案内するガイドトラック（21）を含む、ガイドインターフェースと、
   前記カートリッジ受容構造体（４）のラッチ（27）を案内して保持するように、前記底面（35）に構成されているラッチ当たり止め（30）及びラッチトラック（28）とを含み、
   前記ガイドトラック（21）が前記ラッチ（27）を案内するように、前記ガイドトラック（21）及び前記ラッチトラック（28）が、前記カートリッジ（３）の前記底面（35）に１つの一体的な切り欠きにより形成されている、インクカートリッジ（３）。
2. 前記ラッチトラック（28）は、ロックトラック（28A）及びロック解除トラック（28B）からなり、前記ラッチ当たり止め（30）に対して、
   挿入時には、前記ロックトラック（28A）に沿って前記ラッチ（27）をロック係合位置へ移動させ、
   排出時には、前記ロックトラック（28A）とは異なる前記ロック解除トラック（28B）に沿って前記ラッチ（27）をロック解除位置へ移動させるように構成されている、請求項１に記載のインクカートリッジ（３）。
3. 前記ラッチ当たり止め（30）に前記ラッチ（27）を向けるために、前記ロックトラック（28A）の終端にラッチ案内壁（47）を含む、請求項２に記載のインクカートリッジ（３）。
4. 前記ラッチ当たり止め（30）が、ラッチ当たり止め壁（49）及びラッチ突付き部（50）を含み、前記ラッチ突付き部（50）は、前記ラッチ（27）が前記ラッチ当たり止め壁（49）から外れないようにするために、前記ラッチ当たり止め壁（49）に突起部を含む、請求項２又は３に記載のインクカートリッジ（３）。
5. 前記ラッチ当たり止め（30）が、前記ロックトラック（28A）と前記ロック解除トラック（28B）との間に配設されている、請求項２〜４の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
6. 前記ガイドトラック（21）が、前記ガイド（17）の対応するＴレールを案内するためのＴ形状の切り欠きを含む、請求項１〜５の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
7. 前記ガイドトラック（21）が、前記ガイド（17）の前記Ｔレールの終端に係合するためのガイド当たり止め（45）を含む、請求項６に記載のインクカートリッジ（３）。
8. 前記ガイドトラック（21）が、前記前面（33）の近くにテーパ状受容開口（40）を含む、請求項１〜７の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
9. 前記ガイドトラック（21）が、前記テーパ状受容開口（40）の近くにテーパを付けられているフランジ（39）を含む、請求項８に記載のインクカートリッジ（３）。
10. 前記インクインターフェース（14）が、前記ガイドトラック（21）とほぼ同じ又はそれより短い長さを有するペン（12）を受容するためのソケットからなり、前記ソケットの中心軸（Ｃ１）が前記直線（Ｙ）に平行である、請求項１〜９の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
11. 前記インクインターフェース（14）が、前記カートリッジ受容構造体（４）の円錐形状のペン（12）を受容するためのソケットからなり、前記インクインターフェース（14）が、挿入時に前記ペン（12）の円錐形状に沿って前記ペン（12）を包囲するために少なくとも約０．３ｍｍ内径を伸ばすように構成された弾性材料からなるシールリング（37）を含む、請求項１〜９の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
12. 前記インターフェースが、前記インクカートリッジ（３）と前記カートリッジ受容構造体（４）との間の電気接触用の電気回路（19）を含む、請求項１〜１１の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
13. 前記電気回路（19）は、他のインターフェースが接続された後に電気接触がなされるように、前記カートリッジの前面（33）においてへこんでいる、請求項１２に記載のインクカートリッジ（３）。
14. 前記電気回路（19）が、前記カートリッジ受容構造体（４）の対応するコネクタ回路（18）との横からの接続を確立するために、前記インクカートリッジ（３）の前記前面（33）に実質的に垂直であり、且つ前記直線（Ｙ）に実質的に平行である平面に広がる電極（８）を含む、請求項１２又は１３に記載のインクカートリッジ（３）。
15. 前記電気回路（19）が、前記インクカートリッジ（３）の上面（53）の近くに配設され、前記インクインターフェース（14）が前記底面（33）の近くに配設される、請求項１２〜１４の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。
16. 前記前面上のインターフェースがエゼクター位置合わせインターフェース（36）を含み、そのエゼクター位置合わせインターフェース（36）が、リング形状の隆起部を含む、請求項１〜１５の何れかに記載のインクカートリッジ（３）。

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