(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷システムにインクを提供する交換式インク容器であって、前記インクジェット印刷システムが、走査キャリッジに取り付けられた収容機構を有し、前記収容機構が、流体入口と、前記流体入口の両側に沿って延びる１対のガイド・レールとを有し、
前記収容機構と関連付けられた前記流体入口に接続するように構成された流体出口と、
１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状とを含み、前記１対のガイド・レール係合特徴形状がそれぞれ前記１対のガイド・レールと係合するように配置されて構成され、前記交換式インク容器を前記収容機構内に水平方向と垂直方向の両方に導き、前記流体出口を前記流体入口と位置合せして、前記インク容器と前記収容機構との間に流体連通を確立した交換式インク容器において、
前記交換式インク容器が、挿入方向に対して前縁と後縁を有し、前記交換式インク容器が、さらに、
前記前縁に突出して配置され、前記収容機構と関連付けられ、後壁から突出した対応する係合特徴形状の下面部と上面部が係合するように構成された係合特徴形状と、
前記後縁に配置され、前記交換式インク容器を前記収容機構に固定するために対応するラッチ特徴形状を前記収容機構に係合させるように構成されたラッチ特徴形状とを含み、
前記交換式インク容器の前記後縁の前記ラッチ特徴形状の両側に配置され、底面へ向けて上下方向に延びる複数のキーを含み、また、前記収容機構の後壁と対向する壁に配置される被キー特徴形状を含み、前記交換式インク容器の前記後縁が前記収容機構の底面に向かって下方に付勢されるときに、前記各キーが前記被キー特徴形状中に挿入されると、両者の相互作用により、前記交換式インク容器が適合する前記収容機構に挿入されるようになっており、
前記交換式インク容器が、前記収容機構内に第１の方向と前記第１の方向と垂直な第２の方向とに挿入されて前記交換式インク容器上の前記係合特徴形状が前記収容機構上の前記係合特徴形状と係合され、前記交換式インク容器上の前記係合特徴形状が、前記収容機構上の前記係合特徴形状と係合された状態で、前記交換式インク容器が旋回軸のまわりに回転され、前記ラッチ特徴形状が前記収容機構上の前記対応するラッチ特徴形状と係合されている交換式インク容器。
【請求項２】
前記１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状が、前記１対のガイド・レールと係合して、前記交換式インク容器を前記収容機構内で最初に水平方向に導き、次に垂直方向に導いている請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項３】
前記１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状が、前記交換式インク容器の表面から直角に突出している請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項４】
前記交換式インク容器が、挿入方向に対して前縁と後縁を有し、前記１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状が、挿入の際に前記交換式インク容器と前記流体入口とが衝突しないように前記交換式インク容器上に十分に低く位置決めされ、前記１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状は、前記前縁に配置された少なくとも１つの係合特徴形状が前記収容機構と関連付けられた係合特徴形状と確実に係合するように前記交換式インク容器上に十分に高く位置決めされた請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項５】
前記収容機構が、前記交換式インク容器と関連付けられた対応する係合特徴形状と係合するように構成された少なくとも１つの係合特徴形状を含む請求項４に記載の交換式インク容器。
【請求項６】
前記係合特徴形状が、前記前縁から外方に突出するフック特徴形状である請求項４に記載の交換式インク容器。
【請求項７】
前記交換式インク容器が、挿入方向に対して前縁と後縁を有し、前記１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状が、前記挿入方向に対して垂直方向に突出する請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項８】
前記収容機構が、前記交換式インク容器の後縁を前記収容機構から離れる方向に付勢するばねを含んでいる請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項９】
前記収容機構が、前記交換式インク容器の後縁を前記収容機構から離れる方向に付勢するばねを含み、前記交換式インク容器上のラッチ特徴形状が、前記収容機構上の前記対応するラッチ特徴形状と係合しているときに、前記ラッチ特徴形状が前記ばね付勢力に打ち勝って前記交換式インク容器を前記収容機構に固定するように構成された請求項８に記載の交換式インク容器。
【請求項１０】
前記水平方向が、前記走査軸に対して垂直方向であり、前記垂直方向が、前記水平方向に対して垂直である請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項１１】
電気的記憶装置に電気的に接続され、前記収容機構内に配置された複数の電気接点に接続するように構成された複数の電気接点をさらに含み、前記１対のガイド・レール係合特徴形状が、前記１対のガイド・レールのそれぞれと係合し、前記交換式インク容器を前記収容機構内に導き、前記複数の電気接点のそれぞれを前記収容機構内に配置された複数の電気接点のそれぞれと位置合わせするように前記交換式インク容器上に配置されて配列された請求項１に記載の交換式インク容器。
【請求項１２】
インクジェット印刷システムにインクを提供する交換式インク容器であって、前記インクジェット印刷システムが、走査軸に沿って移動する走査キャリッジを有し、前記走査キャリッジが、前記交換式インク容器を受ける収容機構を有し、前記収容機構が、インクを受ける流体入口を含み、
前記収容機構と関連付けられた前記流体入口に接続するように構成された流体出口と、
収容機構ガイド特徴形状と係合し、前記交換式インク容器を前記収容機構内の前記走査軸と垂直な挿入方向に導き、前記流体出口を前記流体入口と係合させ、前記インク容器と前記収容機構との間に流体連通を確立するように配置されて配列されたインク容器ガイド特徴形状とを含む交換式インク容器において、
前記交換式インク容器が、挿入方向に対して前縁と後縁を有し、前記交換式インク容器が、さらに、前記前縁上に突出して配置され、前記収容機構と関連付けられ、後壁から突出した対応する係合特徴形状の下面部と上面部が係合するように構成された係合特徴形状を含み、前記交換式インク容器の前記後縁の前記ラッチ特徴形状の両側に配置され、底面へ向けて上下方向に延びる複数のキーを含み、また、前記収容機構の後壁と対向する壁に配置される被キー特徴形状を含み、前記交換式インク容器の前記後縁が前記収容機構の底面に向かって下方に付勢されるときに、前記各キーが前記被キー特徴形状中に挿入されると、両者の相互作用により、前記交換式インク容器が適合する前記収容機構に挿入されるようになっており、前記収容機構内に前記交換式インク容器を挿入するときに、前記交換式インク容器上の前記係合特徴形状が、前記収容機構上の前記係合特徴形状と係合し、前記交換式インク容器が旋回軸のまわりに回転運動されて、前記流体出口が前記流体入口と係合されている交換式インク容器。
【請求項１３】
前記インク容器ガイド特徴形状が、前記走査軸と直角な方向に延びている請求項１２に記載の交換式インク容器。
【請求項１４】
電気的記憶装置に電気的に接続され、前記収容機構内に配置された複数の電気接点に接続するように構成された複数の電気接点をさらに含み、
前記インク容器ガイド特徴形状が、前記収容機構ガイド特徴形状と係合し、前記交換式インク容器を前記収容機構内に導き、前記複数の電気接点のそれぞれを位置合せし、前記収容機構内に配置された複数の電気接点のそれぞれと係合し、前記交換式インク容器を前記収容機構と動作可能に結合するように配置されて配列された請求項１２に記載の交換式インク容器。
【請求項１５】
前記収容機構と関連付けられた前記インク容器ガイド特徴形状が、前記交換式インク容器を前記走査軸に対して垂直に直線運動で導いている請求項１２に記載の交換式インク容器。
【請求項１６】
前記収容機構と関連付けられた前記インク容器ガイド特徴形状が、前記交換式インク容器を、最初に前記収容機構の後壁の方に向かって内方に直線運動で導き、次に前記後壁の方と前記収容機構内の下方に向かって内方および下方運動で導いている請求項１５に記載の交換式インク容器。
【請求項１７】
前記交換式インク容器が、挿入方向に対して前縁と後縁を有し、さらに、
前記収容機構と関連付けられた対応する係合特徴形状と係合するように構成された前記前縁上に配置された係合特徴形状と、
前記後縁上に配置され、前記収容機構上の対応するラッチ特徴形状と係合するように構成されたラッチ位置とラッチ解除位置とを有し、前記ラッチ位置において、前記交換式インク容器の前記後縁に作用するばね付勢力に抗して前記交換式インク容器を前記収容機構に固定するように構成されたラッチ特徴形状とを含む請求項１２に記載の交換式インク容器。
【請求項１８】
前記ラッチ解除位置の前記ラッチ特徴形状が、前記ばね付勢力によって付勢され、前記交換式インク容器の前記後縁を前記収容機構から離れる方に付勢して前記交換式インク容器を前記収容機構から外すことを可能にする請求項１７に記載の交換式インク容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット・プリンタにインクを提供するインク容器に関する。より具体的には、本発明は、インクジェット・プリンタ内の収容機構にインク容器を着脱する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット・プリンタはしばしば、紙などの印刷媒体に対して移動するキャリッジ内に取り付けられたインクジェットプリントヘッドを使用している。プリントヘッドが印刷媒体に対して移動するとき、制御システムがプリントヘッドを作動させて印刷媒体上にインク滴を付着または放出して画像と文字を形成する。インクは、使い捨て印刷カートリッジの場合はプリントヘッドと一体化したインク供給源によって、あるいはプリントヘッドと分離した交換可能なインク供給源によってプリントヘッドに提供される。
【０００３】
これまで使用されてきた印刷システムの１つのタイプは、キャリッジによって搬送されるインク供給源を利用している。このインク供給源は、プリントヘッドと一体的に形成されており、インクを使い終わったときにプリントヘッド全体とインク供給源とが交換される。あるいは、インク供給源がキャリッジと共に搬送され、プリントヘッドと別に交換することも可能である。インク供給源が別に交換可能な場合、インク供給源は、空になったときに交換される。プリントヘッドは、該プリントヘッドの寿命の終わりで交換される。インク供給源が印刷システム内に配置されている場所に関係なく、インク供給源がインクジェットプリントヘッドにインクを確実に供給できることがきわめて重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
脱着が容易な交換式インク容器を利用するインクジェット印刷システムが常に必要とされている。インク容器の取り付けは、プリンタへの確実な流体接続を作り出さなければならない。そのようなインク容器は、製造が比較的容易で、それによりインク供給源のコストを削減するものでなければならない。インク供給源のコストの削減は、印刷システムの１ページ当たりの印刷コストを削減する結果となる。さらに、そのようなインク容器は、コンパクトでなければならず、薄型の印刷システムを可能にする印刷システム全体の比較的低い高さを維持するようにインクジェット印刷システムに挿入されるように構成されなければならない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様は、インクジェット印刷システムにインクを提供するための交換式インク容器である。インクジェット印刷システムは、走査キャリッジに取り付けられた収容機構を有する。収容機構は、流体入口と、流体入口の両側に沿って延びる１対のガイド・レールとを有する。交換式インク容器は、収容機構と関連付けられた流体入口に接続するように構成された流体出口を含む。また、１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状を含む。１対のガイド・レール係合特徴形状はそれぞれ、１対のガイド・レールのそれぞれと係合するように交換式インク容器上に配置されて配列され、交換式インク容器を収容機構内に水平方向と垂直方向の両方に導く。１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状と１対のガイド・レールは協力して、流体出口を流体入口と位置合わせしてインク容器と収容機構との間に流体連通を確立する。
【０００６】
本発明のもう１つの態様は、交換式インク容器を、最初に収容機構の後壁の方に向かって内方に直線運動で導き、次に後壁の方と収容機構内の下方に向かって内方と下方の両方の運動で導く収容機構と関連付けられたガイド特徴形状である。
【０００７】
本発明のさらにもう１つの態様は、電気的記憶装置に電気的に接続された複数の電気接点である。インク容器ガイド特徴形状は、収容機構ガイド特徴形状と係合し、交換式インク容器を最初に後壁の方に向かって内方に導き、次に後壁と収容機構底面の両方の方向に導くように配置されて配列される。インク容器上のガイド特徴形状は、収容機構と関連付けられたガイド特徴形状と協力して、流体出口を流体入口と位置合わせし、交換式インク容器上の複数の電気接点を収容機構上の複数の電気接点と位置合わせして、インク容器と収容機構との間に電気接続と流体接続の両方を確立する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、収容機構１４に取り付けられた少なくとも１つの交換式インク容器１２を含む印刷システム１０の１つの例示的な実施形態を、そのカバーを開けた状態で示した斜視図である。交換式インク容器１２が収容機構１４内に適切に取り付けられた場合は、交換式インク容器１２からインクが少なくとも１つのインクジェットプリントヘッド１６に提供される。インクジェットプリントヘッド１６は、プリンタ部１８からの作動信号に応答して印刷媒体上にインクを付着させる。インクがプリントヘッド１６から放出されると、プリントヘッド１６にはインク容器１２からインクが補充される。好ましい１つの実施形態において、交換式インク容器１２、収容機構１４およびインクジェットプリントヘッド１６はそれぞれ、印刷媒体２２に対して移動して印刷を達成する走査キャリッジの一部である。プリンタ部１８は、印刷媒体２２を収容するための媒体トレイを含んでいる。印刷媒体２２が印刷ゾーン内を段階的に進行するとき、走査キャリッジ２０がプリントヘッド１６を印刷媒体２２に対して移動させる。プリンタ部１８は、選択的にプリントヘッド１６を作動させて印刷媒体２２上にインクを付着させ、印刷を達成する。
【０００９】
走査キャリッジ２０は、該走査キャリッジ２０が走査軸に沿って移動するときに、走査キャリッジ２０が摺動するスライド・ロッド２６を含む走査機構上の印刷ゾーン内で移動させられる。走査キャリッジ２０を正確に位置決めするために、位置決め手段（図示せず）が使用される。さらに、走査キャリッジ２０が走査軸に沿って移動するときに、印刷ゾーン内で印刷媒体２２を段階的に進める用紙前進機構（図示せず）が使用される。走査キャリッジ２０には、リボン・ケーブル２８などの電気結合によってプリントヘッド１６を選択的に作動させる電気信号が提供される。
【００１０】
本発明の重要な態様は、インク容器１２がプリンタ１８と適切な流体相互接続と電気相互接続を構成するようにインク容器１２を収容機構１４に挿入する方法および装置である。インク容器１２とプリンタ部１８の間に適切な流体相互接続と電気相互接続の両方が達成されることがきわめて重要である。流体相互接続は、交換式インク容器１２内のインク供給源をプリントヘッド１６に流体的に結合してプリントヘッド１６にインクを供給することを可能にする。電気相互接続は、交換式インク容器１２とプリンタ部１８との間で情報を渡すことを可能にする。交換式インク容器１２とプリンタ部１８との間で渡される情報は、たとえば、交換式インク容器のプリンタ部１８との適合性に関連する情報や、インク・レベル情報などの動作状況情報を含む。
【００１１】
本発明の方法および装置は、図２から図９に関連して考察するように、交換式インク容器１２と収容機構１４との間に確実な電気接続と流体接続が確立されるように交換式インク容器１２を収容機構１４に挿入することを可能にする特徴形状を示している。さらに、本発明の方法と装置は、交換式印刷部品たるインキ容器１２をプリンタ部１８から確実に着脱することを可能にし、同時に、図１に「ｈ」として示した寸法によって表されたプリンタ部１８の全体の高さを比較的小さい寸法にし、それにより比較的薄型の印刷システム１０を提供することを可能にする。印刷システム１０が、よりコンパクトな印刷システムを提供するように高さが低く、またプリンタ部を様々な印刷用途に使用できるようにすることが重要である。
【００１２】
図２は、収容機構１４に適切に取り付けられた１対の交換式インク容器１２を示す走査キャリッジ２０の一部分の斜視図である。インクジェットプリントヘッド１６は、収容機構１４と流体連通している。好ましい実施形態において、図１に示したインクジェット印刷システム１０は、３つの異なる色のインク色を含む３色インク容器と、単色のインクを含む第２のインク容器とを含む。この好ましい実施形態において、４色刷りを達成するために、３色インク容器が、シアン、マジェンタおよびイエローのインクを含み、単色インク容器が黒インクを含む。交換式インク容器１２は、３色よりも少ない色のインク、あるいはもっと多い色が必要な場合は３色よりも多い色のインクを含むように異なる区分を行うことができる。たとえば、高忠実度印刷の場合には、６色以上の色を使用して印刷が達成される。
【００１３】
図２に示した収容機構１４は、簡略化するために１つのプリントヘッド１６に流体的に結合されて示されている。好ましい実施形態において、４つのインクジェットプリントヘッド１６はそれぞれ、収容機構１４に流体的に結合される。この好ましい実施形態において、４つのプリントヘッドはそれぞれ、交換式インク容器に入れられた４色のインクのそれぞれに流体的に結合される。したがって、シアン、マジェンタ、イエローおよびブラックのプリントヘッド１６はそれぞれ、それらの対応するシアン、マジェンタ、イエローおよびブラックのインク供給源に結合されている。４つよりも少ない数のプリントヘッドを利用する他の構成も可能である。たとえば、プリントヘッド１６は、該プリントヘッド１６を適当に区分し、第１のインク色を第１グループのインク・ノズルに提供できるようにし、第２のインク色を第１のグループと異なる第２のグループのインクノズルに提供できるようにすることによって、複数のインク色を印刷するように構成することができる。この方式において、単一のプリントヘッド１６を使用して複数のインク色を印刷することができ、４つよりも少ない数のプリントヘッド１６で４色印刷を達成することができる。交換式インク容器１２のそれぞれとプリントヘッド１６との間の流体経路を、図３と関連してより詳細に説明する。
【００１４】
交換式インク容器１２はそれぞれ、交換式インク容器１２を収容機構１４に固定するラッチ３０を含んでいる。好ましい実施形態における収容機構１４は、交換式インク容器１２上の対応するキー特徴形状（図示せず）と相互作用する１組の被キー特徴形状３２を含んでいる。交換式インク容器１２上のキー特徴形状は、交換式インク容器１２が収容機構１４と確実に適合するように収容機構１４上の被キー特徴形状３２と相互作用を行う。
【００１５】
図３は、図２に示した走査キャリッジ部分２０の側面図である。走査キャリッジ部分２０は、収容機構１４内に適切に取り付けられて示され、それにより交換式インク容器１２とプリントヘッド１６との間の流体連通が確立されたインク容器１２を含んでいる。
【００１６】
交換式インク容器１２は、１つまたは複数の数量のインクを入れるリザーバ部分３４を含んでいる。好ましい実施形態において、３色交換式インク容器１２は、それぞれ異なる色のインクを含む３つの個別のインク収容リザーバを有する。この好ましい実施形態において、単色交換式インク容器１２は、単色のインクを入れる単一のインク・リザーバ３４である。
【００１７】
好ましい実施形態において、リザーバ３４内には、毛管貯蔵部材（図示せず）が配置されている。この毛管貯蔵部材は、インク容器１２を印刷システム１０に着脱する際に、リザーバ３４からインクが漏れるのを防ぐためにインクを保持するのに十分な毛管現象を有する多孔部材である。この毛管作用の力は、温度や圧力の変化などの様々な環境条件にわたってインク・リザーバ３４からインクが漏れるのを防ぐことができるように十分に大きくなければならない。さらに、毛管部材の毛管作用は、インク・リザーバのすべての向きならびに通常の操作中にインク容器が受ける可能性のある妥当な大きさの衝撃と振動に対してインクをインク・リザーバ３４内に保持するのに十分である。好ましい毛管貯蔵部材は、本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれ、１９９９年１０月２９日に出願された、出願番号０９／４３０，４００、代理人整理番号１０９９１４０７の「Ink Reservoir for an Inkjet Printer」と題する米国特許出願に記載された熱結合高分子ファイバ網である。
【００１８】
インク容器１２が収容機構１４に適切に取り付けられた場合、インク容器１２は、流体相互接続３６によってプリントヘッド１６に流体的に結合される。プリントヘッド１６が作動すると、インクが放出部分３８から放出され、プリントヘッド１６内に、しばしば背圧と呼ばれる負のゲージ圧が生成される。プリントヘッド１６内のこの負のゲージ圧は、インク・リザーバ３４内に配置された毛管部材内に維持された毛管作用による力に打ち勝つのに十分である。この背圧によって、交換式インク容器１２からプリントヘッド１６にインクが引き出される。このようにして、プリントヘッド１６には、交換式インク容器１２によって提供されるインクが補充される。
【００１９】
流体相互接続３６は、インク容器１２内の上方に延びインクジェットプリントヘッド１６の方に下方に延びる直立のインク・パイプであることが好ましい。流体相互接続３６は、図３で大幅に簡略化して示されている。好ましい実施形態において、流体相互接続３６は、プリントヘッド１６の走査軸方向の位置ずれを許容し、それによりプリントヘッド１６を対応する交換式インク容器１２からずらして配置できるようにするマニホールドである。好ましい実施形態において、流体相互接続３６は、リザーバ３４内に延びて毛管部材を圧縮し、それにより流体相互接続３６の近くに毛管作用の大きい領域が形成される。この毛管作用の大きい領域は、インクを流体相互接続３６の方に引き込むは働きをし、それにより流体相互接続３６からプリントヘッド１６にインクが流れることができる。後で考察するように、インク容器１２が収容機構内１４に挿入されたときに、毛管部材の適切な圧縮が行われるようにインク容器１２が収容機構１４内に適切に位置決めされることがきわめて重要である。インク容器１２からプリントヘッド１６へのインクの確実な流れを確立するためには、毛管部材の適切な圧縮が必要である。
【００２０】
交換式インク容器１２は、さらに、図７ａ〜図７ｃおよび図８ａ〜図８ｂに関連して考察するように、プリントヘッド１６との確実な流体相互接続を達成して交換式インク容器１２と走査キャリッジ２０との間に確実な電気相互接続を構成するようにインク容器１２を収容機構１４に挿入できるようにするガイド特徴形状４０、係合特徴形状４２、ハンドル４４およびラッチ特徴形状３０を含んでいる。
【００２１】
収容機構１４は、ガイド・レール４６、係合特徴形状４８およびラッチ係合特徴形状５０を含んでいる。ガイド・レール４６は、ガイド・レール係合特徴４０および交換式インク容器１２と協力して、インク容器１２を収容機構１４内に導いている。交換式インク容器１２が収容機構１４に完全に挿入された場合、交換式インク容器と関連付けられた係合特徴形状４２が、収容機構１４と関連付けられた係合特徴形状４８と係合し、交換式インク容器の前縁または後縁が収容機構１４に固定される。次に、インク容器１２が押し下げられ、収容機構１４と関連付けられたラッチ係合特徴形状５０がラッチ部材３０と関連付けられたフック特徴形状５４と係合してインク容器１２の後縁または前縁が収容機構１４に固定されるまで、収容機構１４と関連付けられたばね付勢部材５２を圧縮する。インク容器１２上の特徴形状と収容機構１４と関連付けられた特徴形状の協力が、交換式インク容器１２と収容機構１４との間の適切な挿入および機能的接続を可能にする。次に、図４と関連して収容機構１４についてより詳細に考察する。
【００２２】
図４は、単独で示したインク収容機構１４の正面斜視図である。図４に示した収容機構１４は、内部に単色インクを含むインク容器１２を受ける白黒ベイ５６と、３つの個別の色のインクを含むインク容器を受ける３色ベイ５８とを含んでいる。この好ましい実施形態において、白黒ベイ５６は、黒インクを含む交換式インク容器１２を受け、３色ベイ５８は、インク容器１２内の別のリザーバ内にそれぞれ区分されたシアン、マジェンタ、およびイエローのインクを含む交換式インク容器を受けている。交換式インク容器１２も収容機構１４も、内部に異なる数の個別のインクを含むインク容器を受けるようなベイ５６および５８の他の構成を有することができる。さらに、収容機構１４の収容ベイ５６および５８の数は、２つよりも少なくとも多くてもよい。たとえば、収容機構１４は、各インク容器が４色印刷を達成するために個別の色のインクを含む４つの個別の単色インク容器１２を受ける４つの個別のベイを有することができる。
【００２３】
収容機構１４の各ベイ５６および５８は、中に延びる直立流体相互接続３６を受けるための開口６０を含んでいる。流体相互接続３６は、インク容器１２と関連付けられた対応する流体出口から出るインクの流体入口である。また、電気相互接続６２は、それぞれの収容ベイ５６および５８に含まれる。電気相互接続６２は、複数の電気接点６４を含んでいる。好ましい実施形態において、電気接点は、４つのばね式電気接点の構成であり、交換式インク容器１２が収容機構１４の対応するベイに適切に取り付けられている。各電気コネクタ６２と流体相互接続３６との適切な係合が確実に確立されなければならない。
【００２４】
各ベイ５６および５８内の流体相互接続の両側に配置されたガイド・レール４６は、インク容器１２の両側の対応するガイド特徴形状４０と係合してインク容器を収容機構内に導いている。インク容器１２が収容機構１４内に完全に挿入されたとき、収容機構１４の後壁６６に配置された係合特徴形状４８が、図３でインク容器１２上に示された対応する係合特徴形状４２と係合している。係合特徴形状４８は、電気相互接続６２の両側に配置される。収容機構１４内に板ばねなどのバイアス手段５２が配置されている。板ばね５２は、インク容器１２を収容機構１４の底面６８から上方に付勢する付勢力を提供する。後で図８および図９に関して考察するように、板ばねは、インク容器１２を収容機構１４にラッチするのに役立ち、また収容機構１４からインク容器１２を取り外すのに役立つ。
【００２５】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃおよび図５ｄはそれぞれ、本発明の交換式インク容器１２の正面図、側面図、後面図および底面図を示している。図５ａに示したように、交換式インク容器１２は、１対の外方に突出するガイド・レール係合特徴形状４０を含んでいる。好ましい実施形態において、そのようなガイド・レール係合特徴形状はそれぞれ、交換式インク容器１２の直立側面７０に対して垂直な方向に外方へ突出している。係合特徴形状４２は、インク容器７２の正面または前縁から外方に突出する。係合特徴形状４２は、電気的インタフェース７４の両側に配置され、交換式インク容器１２の底面７６の方へ向かって配置されている。電気的インタフェース７４は、複数の電気接点７８を含み、その結果、各電気接点７８は、電気的記憶装置８０に電気的に接続されている。
【００２６】
図５ｃは、前縁７２と反対側の後縁８２を示している。交換式インク容器１２の後縁８２は、係合フック５４を有するラッチ特徴形状（ラッチ部材）３０を含んでいる。ラッチ特徴形状３０は、該ラッチ特徴形状が後縁から外側に突出し、それにより係合特徴形状が収容機構１４と関連付けられた対応する係合特徴形状の方に向かって外方に突出できるようにする弾性材料から形成されている。後で考察するように、ラッチ部材３０が後縁８２の方に向かって内方に押圧されるとき、ラッチ部材が付勢力を外方に働かせて、係合特徴形状５４が収容機構１４と関連付けられた対応する係合特徴形状５０と係合状態になり、インク容器１２が収容機構１４内に確実に固定される。
【００２７】
また、交換式インク容器１２は、該交換式インク容器１２の後縁に配置されたキー８４を含んでいる。これらキーは、交換式インク容器１２の底面７６に向けてラッチ部材３０の両側に配置されることが好ましい。キー８４は、収容機構１４上の被キー特徴形状３２との相互作用により、インク容器１２が収容機構１４内の適切なベイ５６および５８に確実に挿入されるようにしている。さらに、キー８４と被キー特徴形状３２は、交換式インク容器１２が色と化学的性質の両方で適合しあるいは収容機構１４内の対応する収容ベイ５６および５８と適合するインクを含むことを保証する。
【００２８】
また、交換式インク容器１２は、該交換式インク容器１２の後縁８２の上面８６に配置されたハンドル部４４を有する。このハンドル部４４により、インク容器１２をその後縁８２をつかんで収容機構１４の適切なベイに挿入することができる。
【００２９】
最後に、インク容器１２は、交換式インク容器１２の底面７６に配置された開口（流体出口）８８を含んでいる。流体出口８８は、流体相互接続３６がリザーバ３４内に延びて中に配置された毛管部材と係合することを可能にする。３色交換式インク容器１２の場合は、３つの流体出口８８があり、それぞれの流体出口は異なるインク色に対応している。３色チャンバの場合、３つの流体相互接続３６がそれぞれ各流体出口８８内に延び、各インク・チャンバとそれに対応するそのインク色のプリントヘッドとの間に流体連通を提供する。
【００３０】
図６は、図４に示した収容機構１４内の単色（白黒）ベイ５６に挿入するように位置決めされた単色インク容器の斜視図である。図６に示した単色インク容器は、底面７６に流体出口８８が１つだけが設けられた点以外は、図５ａから図５ｄに示した３色インク容器と類似している。単色交換式インク容器１２は、単色のインクを含み、したがって対応する流体相互接続３６を１つだけ受け入れてインクをインク容器１２から対応するプリントヘッドに提供する。
【００３１】
図７ａ、図７ｂおよび図７ｃは、交換式インク容器１２を収容機構１４に挿入して収容機構１４との確実な電気接続と流体接続を形成するための本発明の技術を示す一連の図である。
【００３２】
図７ａは、収容機構１４に部分的に挿入されたインク容器１２を示している。好ましい実施形態において、インク容器１２は、ハンドル部４４をつかみ、前縁または正面７２を先にしてインク容器を収容機構に挿入することによって収容機構１４に差し込まれる。前縁７２が収容機構１４に入るとき、インク容器上の外方に突出するガイド部材４０が、１対のガイド・レール４６のそれぞれと係合する。ガイド・レール４６は、インク容器１２を収容機構１４の後壁６６の方に向かって真っ直ぐまたは水平に導いている。ガイド・レール４６は、次に、交換式インク容器を、後壁６６の方に向かって水平方向と収容機構１４の底面の方に向かって垂直方向の両方に導き、その結果、図７ｂに示したように、インク容器１２上の係合特徴形状４２が、収容機構１４の後壁６６の対応する係合特徴形状４８によって受けられる。インク容器１２の挿入には、該インク容器をガイド・レール４６に沿って直線的に付勢する挿入力だけが必要である。インク容器１２に働く重力によって、このインク容器は、ガイド・レールが下方に延びているときにガイド・レール４６をたどり、係合特徴形状４２と４８の係合が可能になる。ガイド・レール係合特徴形状４０は、ガイド・レール４６に沿って自由に摺動するようになだらかな丸い面であることが好ましい。
【００３３】
図７ｂは、係合特徴形状４２が収容機構１４と関連付けられた係合特徴形状４８と係合状態になるように収容機構１４に挿入されたインク容器１２を示している。インク容器１２には、矢印９０で表したような下方の力が加えられ、板ばね５２が圧縮され、インク容器１２の後縁８２が収容機構１４の底面６８の方に向かって下方に付勢される。キー８４は、収容機構１４上の被キー特徴形状３２に適切に対応しなければならない。インク容器１２上のキー８４が被キー特徴形状３２に対応しない場合、キー結合システムは、インク容器１２が収容機構１４内にそれ以上挿入されるのを防ぐ。キー８４と被キー特徴形状３２からなるこのキー結合システムは、収容機構１４に適合しないインク容器が収容機構１４内にそれ以上挿入されるのを妨げる。インク容器１２が収容機構１４内にそれ以上挿入されると、流体相互接続３６がインク容器１２内の毛管部材と接触することになり、それにより流体相互接続３６が適合しないインクで汚染される。流体相互接続３６に適合しないインクが混じると、析出物が生じて、プリントヘッド１６が損傷することがある。化学的に適合しないインクの他に、インク容器は色混合を生じ、それにより出力された印刷品質が低下する適合しない色を有することがある。
【００３４】
インク容器１２上のキー８４と収容機構１４上の被キー特徴形状３２は、適切なインク容器１２が適切な収容機構１４に完全に挿入されるようにするものである。インク容器１２の後縁８２に加えられる下向きの力により、インク容器１２が旋回軸のまわりに回転して板ばね５２を圧縮し、それによりインク容器１２の後縁８２が収容機構１４の底面６８の方に向かって移動することになる。インク容器１２が、収容機構１４内の下方に付勢されるとき、弾性ラッチ部材３０が、インク容器１２の後縁８２の方に向かって少し内方に圧縮される。インク容器１２が下方に十分に付勢されたとき、図７ｃに示したように、ラッチ部材３０の係合特徴形状５４が収容機構１４の対応する係合特徴形状５Ｏと係合し、インク容器１２が収容機構１４に固定される。
【００３５】
図７ｃに示したように、インク容器１２が収容機構１４に適切に固定された場合、流体相互接続３６がリザーバ３４内に延びて毛管部材を圧縮し、それにより流体相互接続３６の近くに毛管作用の大きい領域が形成される。毛管作用の大きいこの領域は、流体相互接続３６の方に向かってインクを引き出す働きをし、それによりインクが流体相互接続３６を通ってプリントヘッド１６まで流される。好ましい実施形態において、収容機構１４に挿入されたとき、インク容器１２は、重力座標系に向けられ、それによりインク容器１２内のインクに重力が働いて、インクがインク容器１２の底面７６の方に向かって引き出される。したがって、インク容器１２内のインクは底面７６まで引き出され、このインクが毛管引力によって流体相互接続３６の方に引き出され、それによりインク容器１２内のインクの流れが減少するかまたは最小になる。
【００３６】
図８ａと図８ｂは、図７ａ、図７ｂおよび図７ｃと関連して示された挿入プロセスにおけるある位置を示し、インク容器１２の前縁７２が流体相互接続３６の上に位置決めされている。図８ａは側面図であり、図８ｂは端面図である。図８ａと図８ｂから、挿入の際にインク容器の前縁７２が流体相互接続３６と衝突しないように、ガイド特徴形状４０が、インク容器１２の底面７６の方に向かって十分に低い位置でインク容器１２上に配置されなければならないことが分かる。ガイド部材４０の位置決めのもう１つ制約は、係合特徴形状４２が収容機構１４上の対応する係合特徴形状４２と適切に係合するように、ガイド部材４０をインク容器１２の上面８６の十分近くに位置決めしなければならないことである。
【００３７】
さらに、インク容器上の外方に突出するガイド部材４０は、ガイド・レール４６と係合するように十分に外方に延びていなければならない。しかしながら、外方に突出するガイド部材４０は、該ガイド部材４０が収容機構１４の直立側面と係合して、インク容器１２の収容機構１４内への挿入を妨げる摩擦力と拘束力を生成する干渉を生成するように外側に突出しすぎてはならない。
【００３８】
図９ａ、図９ｂおよび図９ｃは、収容機構１４からインク容器１２を取り外す方法を示している。本発明のインク容器１２を取り外す方法は、最初に、ラッチ部材３０を後面８２の方に向かって付勢することにより、係合特徴形状を収容機構１４上の対応する係合特徴形状５０から解放する。インク容器１２の後縁が解放されると、図９ｂに示したように、板ばね５２が、インク容器の後縁を上方に付勢する。インク容器１２をハンドル部４４でつかめば、インク容器１２を挿入方向と反対方向に取り出すことができる。インク容器１２が収容機構１４から取り出されるとき、ガイド部材４０がガイド・レール４６をたどってインク容器から持ち上げられ、それにより流体相互接続３６とインク容器１２の底面上の流体出口との干渉が防止される。
【００３９】
本発明のインク容器１２は、収容機構１４と係合し相互作用してインク容器１２を収容機構１４内に導き、収容機構１４との確実な流体接続と電気接続を行うように構成されている。本発明の技術は、この挿入プロセスを比較的簡単かつ容易にし、インク容器１２の不適切な挿入を防ぐことができる。顧客は、インク容器１２をそのハンドル部４４でつかみ、インク容器１２を収容機構１４内の水平方向に摺動させる。ガイド・レール４６とガイド特徴形状４０は協力して、インク容器１２を収容機構１４内に適切に導いている。インク容器１２が下方に押圧され、インク容器１２がラッチされ、インク容器１２と収容機構１４との間の有効な相互接続が電気的および流体的の両方で達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複数の交換式インク容器を示すためにカバーを開いた状態で示された本発明のインクジェット印刷システムの１つの例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図２】交換式インク容器と１つまたは複数のプリントヘッドとの間に流体連通を提供する収容機構内に位置決めされた本発明の交換式インク容器を示す走査キャリッジの一部分の拡大斜視図である。
【図３】各交換式インク容器と関連付けられたガイドおよびラッチ特徴形状と、交換式インク容器を固定しそれによりプリントヘッドとの流体連通を可能にする収容機構とを示す走査キャリッジの一部分の側面図である。
【図４】本発明の１つまたは複数の交換式インク容器を収容するために単独で示された収容機構を示す斜視図である。
【図５】ａ、ｂ、ｃおよびｄは、単独で示した本発明の３色交換式インク容器の等角図である。
【図６】本発明の単色交換式インク容器の斜視図である。
【図７】ａ、ｂおよびｃは、交換式インク容器を供給機構に挿入する方法を示す側面図である。
【図８】ａとｂはそれぞれ、収容機構の直立の流体入口の上にある交換式インク容器の通路を示す側面図と端面図である。
【図９】ａ、ｂおよびｃは、収容機構から交換式インク容器を取り外す方法を示す側面図である。
【符号の説明】
１０  印刷システム
１２  交換式インク容器
１４  インク収容機構
１６  インクジェットプリントヘッド
１８  プリンタ部
２０  走査キャリッジ
２２  印刷媒体
３２  被キー特徴形状
３６  流体相互接続
４０  ガイド特徴形状
４２  係合特徴形状
４６  ガイド・レール
４８  係合特徴形状
５２  板ばね
７２  後縁
７６  底面
８４  キー特徴形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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