(57)【要約】      （修正有）【課題】プリンタから簡単に取り外せて残留物を移すことなく、インクジェットカートリッジを動作状態に維持できる消耗品としてのインクジェットカートリッジを提供する。【解決手段】ノズルを有するインクジェットカートリッジと、インクジェットカートリッジを保持するためのインクジェットカートリッジ保持デバイスと、インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップと、キャップがインクジェットカートリッジと係合しない位置から、キャップがインクジェットカートリッジと係合してノズルをシールするように覆う位置に移動させるキャップアクチュエータとを備えている内蔵式ユニットとしてプリンタから取り外し可能なインクジェットカートリッジ。【選択図】図１ａ
2005053230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有するインクジェットカートリッジと、
前記インクジェットカートリッジを保持するためのインクジェットカートリッジ保持デバイスと、
前記インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップと、
前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合しない位置から、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合して前記ノズルをシールする位置に、駆動されると前記キャップを移動させるキャップアクチュエータとを備え、
前記消耗カートリッジが内蔵式ユニットとしてプリンタから取り外し可能となっていることを特徴とする、インクジェット消耗カートリッジ。
【請求項２】
前記キャップは、前記インクジェットカートリッジのノズルプレートで、前記インクジェットカートリッジと係合することを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項３】
前記キャップは、前記インクジェットカートリッジが、前記インクジェットカートリッジ保持デバイス内にあって、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合しているとき、前記インクジェットカートリッジ内のノズルの周囲に高湿度環境を維持することを特徴とする、請求項１または２に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項４】
前記インクジェットカートリッジが前記インクジェットカートリッジ保持デバイス内にあるとき、前記インクジェットカートリッジ保持デバイスは、前記インクジェットカートリッジを移動可能にすることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項５】
前記インクジェットカートリッジが前記インクジェットカートリッジ保持デバイス内にあるとき、前記インクジェットカートリッジ保持デバイスは、前記インクジェットカートリッジを回動可能にすることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項６】
前記インクジェットカートリッジ保持デバイスは、前記消耗カートリッジが前記プリンタに搭載されると、前記インクジェットカートリッジが回転して、プリンタのプリンタキャリッジに接続可能になることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項７】
前記消耗カートリッジは、前記インクジェットカートリッジが前記インクジェットカートリッジ保持デバイス内にあるとき、前記インクジェットカートリッジを約３０度回転させられることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項８】
プリンタを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット消耗カートリッジ。
【請求項９】
ノズルを有するインクジェットカートリッジを得るステップと、
前記インクジェットカートリッジをインクジェットカートリッジ保持デバイス内に配置するステップと、
前記インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップを得るステップと、
前記キャップをキャップアクチュエータに取り付けるステップと、
駆動されると、前記キャップアクチュエータが前記キャップを、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合しない位置から、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合して前記ノズルをシールするように覆う位置に移動するように、前記キャップを備えた前記キャップアクチュエータを前記インクジェットカートリッジ保持デバイスに取り付けるステップとを有し、
前記消耗カートリッジが内蔵式ユニットであることを特徴とする、インクジェット消耗カートリッジを作る方法。
【請求項１０】
ノズルを有するインクジェットカートリッジと、
プリント媒体保持デバイスと、
前記インクジェットカートリッジを保持するためのインクジェットカートリッジ保持デバイスと、
前記インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップと、
駆動されると、前記キャップを、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合しない位置から、前記キャップが前記インクジェットカートリッジと係合して前記ノズルをシールするように覆う位置に移動するキャップアクチュエータとを備え、
前記消耗カートリッジは、内蔵式ユニットとしてプリンタから取り外し可能であることを特徴とする、インクジェット消耗カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタの消耗品であるインクジェットカートリッジに関し、特にノズルキャップを備えたインクジェットカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、当該技術分野でよく知られている。典型的な最新のインクジェットプリンタは、たとえば、パーソナルコンピュータからプリンタが電子信号を受け取り、この信号をインクジェットカートリッジを制御する制御信号に変換する電子回路を含んでいる。このようなインクジェットプリンタ用のインクジェットカートリッジは、通常、接点およびノズルを備えた接触ストリップを有する。インクジェットカートリッジ接点は、カートリッジが接続されるプリンタから電気信号を受け取るために用いられる。信号は、インクジェットカートリッジ内のノズルを制御するために用いられる。熱によって起動されるインクジェットカートリッジでは、各カートリッジは、電気信号を介して電力を与えられるヒータ回路すなわち抵抗器を有し、制御された量のインクがインクジェットカートリッジから紙または写真品質シートなどのプリント媒体に送出されることを可能にしている。
【０００３】
インクジェットカートリッジは、ますます高性能で、かつ、構造がますます複雑になっている。カートリッジ、特に、カートリッジのインク供給部を補充するオフキャリッジインク貯蔵部を備えたプリンタに用いられるカートリッジには、より長い寿命が必要である。これは、プリンタによるカートリッジのいわゆる「サービスの実施（servicing）」をますます高度なものにしている。プリンタキャリッジ内に設けられた状態で、ワイピング、スピッティング、およびキャッピングなど様々な機能がカートリッジ上で実施されるサービスステーションをプリンタが有することは通常の手法である。たとえば、米国特許第５，５８５，８２６号を参照のこと。ワイピングは、指定された材料で形成されたワイパーをカートリッジのプリントヘッドを横断して移動させ、それによって、プリントヘッドのノズルプレートから紙くず、インクのしぶき等を除去するものである。スピッティングは、廃棄インク収容エリアにインクを噴射させ、しばらく発射されていなかったノズル内のインクが乾燥したり、固まるのを防止するために実施される。
【０００４】
現在の多くのインクジェットプリンタでは、インクジェットカートリッジは、消耗部品である。すなわち、インクジェットカートリッジ内のすべてのインクが消耗されると、インクジェットカートリッジは、処分されるかまたはリサイクルされ、新しいカートリッジがプリンタに配置される。さらに、インクジェットカートリッジは消耗部品であっても、カートリッジの耐用年数を増加させることが望まれている。具体的には、インクジェットカートリッジの寿命の大半は、使用されるのを「待っている間に」費やされてしまう（すなわち、インクジェットカートリッジは、印刷には使用されない）ので、インクジェットカートリッジのノズルが劣化する場合があることが知られている。
【０００５】
この劣化問題に対する従来の解決策としては、インクジェットカートリッジをプリンタ内に放置しておくか、またはインクジェットカートリッジをプリンタから取り外した後のためにインクジェットカートリッジ用の別個の「保湿部」を設けることが挙げられる。従来の解決策は、ノズルを適切な動作状態に維持するためには受け入れられるが、単純で、交換可能でありかつ使い易くなっている、インクと媒体を組み合わせた消耗品としての構造とはならない点で、しばしば厄介である。さらに、保湿部の場合、インクジェットカートリッジがプリンタから取り外された場合には手動でキャッピングすることが必要である。インクジェットカートリッジがプリンタに残される場合、ノズルを動作状態に戻すためにプライミング用インクが必要になる。
【０００６】
このように、インクジェットカートリッジを媒体と組み合わせてプリンタから素速く取り外せるデバイス、および／またはプリントジョブとプリントジョブとの間の長い期間にインクジェットカートリッジを動作状態に維持することを可能にするデバイスが必要とされてきた。さらに、周囲大気からノズルをシールする単純で簡単な方法を用いて、使用していない期間および／または異なるインクジェットカートリッジの使用が望まれるとき（たとえば、異なるインクおよび／またはプリント媒体が必要なときなど）に、インクジェットカートリッジを含む消耗品をプリンタから素速くかつ容易に取外すことができるデバイスが必要とされている。
【０００７】
先行技術として、プリンタにあるキャップを使って上記のような状況に対処しようとするものがあった。この場合の問題は、複数のインクジェットカートリッジとともに用いられるキャップは、前のカートリッジから次のインクジェットカートリッジに残留物を移す可能性がある点である。したがって、個々のプリントカートリッジ専用であって、簡単かつ容易に使用できる、ノズルのシーリングデバイス（装置）が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、プリンタから簡単に取り外せて残留物を移すことなく、インクジェットカートリッジを動作状態に維持できる消耗品としてのインクジェットカートリッジを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの実施形態であるインクジェット消耗カートリッジは、ノズルを有するインクジェットカートリッジと、インクジェットカートリッジを保持するためのインクジェットカートリッジ保持デバイスと、インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップと、駆動されると、キャップがインクジェットカートリッジと係合しない位置から、キャップがインクジェットカートリッジと係合してノズルをシールするように覆う位置に移動させるキャップアクチュエータとを備えており、内蔵式ユニットとしてプリンタから取り外し可能となっている。
【００１０】
本発明の別の実施形態であるインクジェット消耗カートリッジを作る方法は、ノズルを有するインクジェットカートリッジを得るステップと、インクジェットカートリッジをインクジェットカートリッジ保持デバイスに配置するステップと、インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップを得るステップと、キャップをキャップアクチュエータに取り付けるステップと、駆動されると、キャップアクチュエータがキャップを、キャップがインクジェットカートリッジと係合しない位置から、キャップがインクジェットカートリッジと係合してノズルをシールするように覆う位置に移動させるように、キャップを有するキャップアクチュエータをインクジェットカートリッジ保持デバイスに取り付けるステップとを含み、消耗カートリッジが内蔵式ユニットとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の１つの実施形態は、図１ａおよび図１ｂに示されるように、プリント媒体保持デバイス２０と、ノズルを備えたインクジェットカートリッジ４０を保持するようになっているインクジェットカートリッジ保持デバイス３０とを有する例示的なインクジェットプリンタ用の消耗カートリッジ１０である。消耗カートリッジ１０はまた、インクジェットカートリッジ４０がインクジェットカートリッジ保持デバイス３０内に配置されると、インクジェットカートリッジと係合するように構成されたキャップ１００を有する。さらに、消耗カートリッジ１０は、キャップを移動させるようになっているキャップアクチュエータ１１０を有する。図１ａおよび図１ｂに示される本発明の実施形態では、キャップアクチュエータ１１０は、キャップ１００がインクジェットカートリッジと係合しない位置から、キャップ１００がインクジェットカートリッジと係合する位置にキャップを移動させるようになっている。
【００１２】
図１ａに示される本発明の実施形態は、図２に示されるように、例示的なプリンタ１０００と互換性がある。図示されている例示的な実施形態は、４”×６”の写真品質プリントを印刷するための専用のコンパクトで携帯可能なプリンタである。例示的な実施形態では、消耗カートリッジ１０は、インクジェットカートリッジ４０を消耗カートリッジ１０の本体に保持する内蔵式ユニットであり、プリンタに搭載されるように構成されている。プリンタに搭載されると、プリンタ１０００は、プリントキャリッジ（以下にさらに詳細に説明する）でインクジェットカートリッジ４０を把持し、その後、インクジェットカートリッジ４０は、消耗カートリッジ１０から開放される。消耗カートリッジ１０を例示的なプリンタ１０００から取外す前に、インクジェットカートリッジは、消耗カートリッジに再び取り付けられ、その後、プリンタは、インクジェットカートリッジ４０を開放する。インクジェットカートリッジ４０が消耗カートリッジ１０に再び取り付けられ、例示的なプリンタ１０００がインクジェットカートリッジを開放した後、消耗カートリッジ１０は、プリンタから取り外れる。
【００１３】
図２の例示的なプリンタ１０００は、開口部１０１０を有し、開口部１０１０には、付属のプリント媒体保持デバイス２０と、インクジェットカートリッジ保持デバイス３０と、インクジェットカートリッジ４０（おおよその位置）とを有する消耗カートリッジ１０が挿入される。このように、例示的なプリンタ１０００は、本発明の消耗カートリッジと適合するように設計されている。図３は、例示的なプリンタ１０００に搭載された消耗カートリッジ１０を示す。本実施形態における図から分かるように、プリント媒体保持デバイス２０は、例示的なプリンタ１０００の端から端まで延びている。消耗カートリッジ１０がプリンタに搭載されるときの本発明の機能について、以下に、さらに詳細に説明する。
【００１４】
図１ｂは、インクジェットカートリッジ４０が取り外された、インクジェットカートリッジ保持デバイス３０の周囲のエリアの近接図である。図１ｂから分かるように、第１の実施形態のキャップ１００は、４つの側壁および底面を有する矩形のキャップである。キャップ１００の目的は、インクジェットカートリッジ４０の底部にシールを形成し、それによって、カートリッジのノズルを周囲大気から隔離またはほぼ隔離することである。底面から上方に延びるキャップの側壁は、キャップ内に空洞を形成している。第１の実施形態では、キャップ１００は、ゴム、シリコーン、ＥＰＤＭ等のエラストマー材料から形成されている。図１ｂに示される実施形態では、キャップ１００は、側壁の上部にくぼみ１０２を有する。キャップ１００上のくぼみは、キャップ１００の配置誤差、ならびにキャップ１００の一部分がインクジェットカートリッジ４０の実施形態によってポッティングビーズなど不均一に製造、形成される可能性に対処するため何重ものシールを形成している。本発明の封止部材４０４および４０６は、ノズルプレート４８（以下にさらに詳細に説明する）の上部および底部に沿って存在し、図５に示される。キャップ１００の縁部が封止部材の部分と接触すると、他の縁部は、封止部材エリアの外側と接触するが、それでもノズルの周囲で良好なシールを提供する。このように、くぼみ１０２は、（たとえば、キャップ位置に対する）例示的なプリンタ１０００についての誤差の積み重ね、およびインクジェットカートリッジ４０についての誤差の積み重ね（封止部材のビーズサイズ、位置等）を補償する。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態は、これらのくぼみ１０２を有するが、他の実施形態はこれらのくぼみを有さない。さらに、本発明のいくつかの実施形態は、４つのすべての側壁上にこれらのくぼみ１０２を有する。すなわち、くぼみ１０２は、側壁の１つまたは複数の上面のいずれかの場所に配置されることができる。限定はされないが例として、１つの側壁、２つの側壁、３つの側壁、または４つの側壁がこれらのくぼみ１０２を有してもよい。さらに、くぼみ１０２は、キャップの空洞の全長にわたって延びる必要はない。さらに、キャップは、ノズルの周囲に高湿度環境を維持しながら、ノズルに与えられる圧力を調節するように設計された排出口を有してもよい。
【００１６】
１つの実施形態における本発明のインクジェットカートリッジ４０は、市販の従来のインクジェットカートリッジと概念的に同様および／または同一であってもよい。限定はされないが例として、米国特許第６，２６０，９６１号のＨＰインクジェットカートリッジは、本発明の第１の実施形態のインクジェットカートリッジと同様である。しかし、本発明を実施するために、通常のインクジェットカートリッジとは概念的に異なるインクジェットカートリッジを用いてもよい。本発明の１つの実施形態では、図４から分かるように、インクジェットカートリッジ４０は、インクジェットカートリッジの一方の側からインクジェットカートリッジの他の側まで延びる電気接触ストリップ４２を有することができる。インクジェットカートリッジ４０は、プリンタ１０００から電気信号を受け取るための接触ストリップ４２上の接点４４を有する。接触ストリップ上には、ノズルプレート４６が存在する。ノズルプレート４６は、接触ストリップ４２の表面から突出しかつ／またはわずかに隆起するプレートである。ノズルプレート４６は、プリント中にインクを噴射する、図５に示されるような１つまたは複数のノズル４８を収容する。本発明の１つの実施形態では、キャップ１００は、ノズルプレート４６をシールするように覆う。しかし、本発明の他の実施形態では、ノズル４８を単にシールするように覆うだけで十分であろう。すなわち、本発明のキャップ１００は、インクジェットカートリッジ４０の構成および／またはキャップ１００の構成に応じて、インクジェットカートリッジ４０のノズルプレート全体を覆っていてもいなくてもよい。本発明のさらに他の実施形態では、インクジェットカートリッジは、ノズルプレートを有さず、ノズルのみを有してもよい。このように、単にノズルをシールするように覆うことによって本発明を実施するだけで十分である。図６は、以下に説明されるように、キャップ１００が、ノズルプレート４６およびインクジェットカートリッジ４０のノズル４８の周囲でシールしている本発明の第１の実施形態の図を示す。
【００１７】
上記のように、本発明は、インクカートリッジのノズルすなわちインク定量供給デバイスと、周囲大気との間をシールするように覆うか、または空気バリアを形成する役割を果たす。このように、ノズルの周囲に除去可能な空気シールを形成するのに役立つであろう任意のデバイスが、本発明を実施する際にキャップとして用いられることができる。本発明の１つの実施形態では、キャップは、最長１８ヶ月の間プリントを行わずに消耗カートリッジを保管することができるようになっており、他の実施形態では、消耗カートリッジをそれよりも長くまたは短く保管できるようにする。
【００１８】
本発明の第１の実施形態のキャップ１００は、形状が矩形であることに留意されたい。この矩形形状は、主に、本発明のインクジェットカートリッジ４０のノズルプレート４６もまた、矩形形状であることの結果である。本発明の他の実施形態は、形状が矩形でないキャップ１００を用いることができることに留意されたい。限定はされないが例として、形状が円形、正方形、楕円形、三角形もしくは五角形のキャップ、または他の形状のキャップが本発明を実施するために用いられることができる。さらに、様々なサイズ、形状および深さのキャップ１００が本発明を実施するために用いられることができる。図に示される本発明のキャップ１００は、他の寸法と比較して比較的薄く、細長くなっているが、比較的厚いキャップも本発明を実施するために用いられることができる。インクジェットカートリッジのノズルと、大気との間に空気シールを形成するかまたはその形成を助けるように機能するのであれば、任意のサイズまたは形状のキャップが本発明を実施するために用いられてよい。
【００１９】
消耗カートリッジ１０は、図１ａから分かるように、ハウジング１５に形成されるインクジェットカートリッジ保持デバイス３０を有する。本発明の第１の実施形態では、インクジェットカートリッジ保持デバイス３０は、インクジェットカートリッジ４０が、プリンタ（以下にさらに詳細に説明する）の例示的なプリンタキャリッジに接続されていないとき、インクジェットカートリッジを保持および維持するように構成されている。さらに、保持デバイス３０は、インクジェットカートリッジがプリンタキャリッジに接続されている間、インクジェットカートリッジにスペースを提供するように構成されている。これは、インクジェットカートリッジ保持デバイス３０が、インクジェットカートリッジを保持および維持するためのデバイスとして、かつプリントカートリッジに取り付けられている間、インクジェットカートリッジがプリント媒体およびプリンタの他の関連の部品から離れることが可能な場所として機能するからである。
【００２０】
本発明の１つの実施形態では、インクジェットカートリッジは、インクジェットカートリッジ４０の側部に圧縮力を与える側壁３２および３４によって保持される。本実施形態では、側壁３２および３４は、インクジェットカートリッジが側壁の間に配置されたとき側壁が変形するように弾性材料で形成され、それによって、インクジェットカートリッジの側部に把持力が生じ、インクジェットカートリッジは保持デバイス内に維持される。本発明の他の実施形態では、インクジェットカートリッジ保持デバイスは、インクジェットカートリッジ４０内のギャップ、スペース、またはリップ（図示せず）と係合するピン（同じく図示せず）を有するスナップ機構を用い、インクジェットカートリッジ４０のインクジェットカートリッジ保持デバイス３０内での効果的な保持を可能にする。これは、側壁の弾性により、上記のように、この実施形態において実施できる。たとえば、インクジェットカートリッジ３０がピンを有する側壁の間に配置されると、側壁は、その弾性特性のために少しだけ外側に広がり、インクジェットカートリッジ内のギャップ／くぼみに嵌る。インクジェットカートリッジ保持デバイスからインクジェットカートリッジを取り外している間、側壁は、開放力がインクジェットカートリッジにかかっているため、ある量だけ外側に広がって、インクジェットカートリッジを保持デバイスから開放する。
【００２１】
インクジェットカートリッジ保持デバイス３０は、インクジェットカートリッジ４０が、プリンタのプリンタキャリッジ（以下にさらに詳細に説明する）と接続することができるように、インクジェットカートリッジ４０を回転させるおよび／またはその回転を可能にするように構成されている。上記の実施形態では、プリンタキャリッジ（前部）と係合するインクジェットカートリッジ４０の端部は、プリンタキャリッジへ向かって下方に回転するが、本発明の他の実施形態は、インクジェットカートリッジが、限定はされないが例として、インクジェットカートリッジを前方に移動させるか、インクジェットカートリッジを左右に移動させるか、またはインクジェットカートリッジの前部が下方ではなく上方に回転するようにインクジェットカートリッジを回転させるなどの、他の方法でプリントキャリッジに接続されるように用いてもよい。本発明を実施するために、インクジェットカートリッジがプリンタキャリッジと接続するようになる任意の方法による任意の形態の移動が用いられ、本発明の消耗カートリッジは、このような移動を成し遂げる任意のデバイスを含む。
【００２２】
さらに、本発明の他の実施形態では、インクジェットカートリッジ４０は、インクジェットカートリッジがプリンタキャリッジに接続されると移動しない。このような実施形態では、プリンタキャリッジ（以下にさらに詳細に説明する）は、インクジェットカートリッジ４０に接続するように移動する。インクジェットカートリッジでは、カートリッジ端部をプリンタキャリッジに取り付けるようになるプリンタキャリッジの任意の移動が、このような結果を成し遂げるために用いられてもよい。さらに、インクジェットカートリッジおよびプリンタカートリッジの移動の組み合わせは、取り付けを成し遂げるために用いられてもよい。
【００２３】
図７は、本発明の第１の実施形態の側面図を示す。ここでは、インクジェットカートリッジ４０は、インクジェットカートリッジ保持デバイス３０内に位置する。図７では、インクジェットカートリッジ４０は、消耗カートリッジ１０がプリンタから取り外れた位置を示される。したがって、本発明のこの実施形態では、カートリッジ１０をプリンタに挿入する前に、インクジェットカートリッジ４０は、水平面から約３０度の角度にある。しかし、本発明の他の実施形態は、インクジェットカートリッジ４０が３０度未満の他の角度、または３０度より大きい角度で傾斜される位置にインクジェットカートリッジ４０を有してもよい。例により、インクジェットカートリッジ４０は、約０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５および９０度、および／またはその間の角度もしくはプリンタへの挿入面からの角度で傾斜されることが可能である。このように、様々な角度の向きが、本発明のこの実施形態を実施するために用いられることができる。
【００２４】
図７に示される実施形態では、インクジェットカートリッジ４０は、接触ストリップ４２上の接点４４が、例示的なプリンタへの挿入方向に向くように位置している。さらに、ノズルプレート４６およびノズル４８（図５を参照）は、下方またはほぼ下方に向いている。図７から分かるように、キャップ１００は、インクジェットカートリッジ４０の接触ストリップの底部に面して位置することができる。図７は、キャップ１００がインクジェットカートリッジの接触ストリップ４２をシールしている位置を示している。
【００２５】
図７は、インクジェットカートリッジ４０の後部（すなわち、接点４４を有する側から離れたところ）にある部品５０を示す。部品５０は、本発明の第１の実施形態では、プリントカートリッジが例示的なプリンタの内部にあるとき、インクジェットカートリッジを図７に示される３０度の向きから水平またはほぼ水平な向きに、およびその逆に回転させるためのラッチとして構成されている。図７に示される実施形態の部品５０は、インクジェットカートリッジ４０の後部上端に下向きの力を与え、それによって、インクジェットカートリッジ４０をある角度（たとえば、３０度）だけ下方に回転させるフィンガー５２を有する。部品５０はまた、角部５４を有し、インクジェットカートリッジ４０の後部にある突出部１４０に上向きの力を与えて、インクジェットカートリッジ全体に上向きの力を与え、それによって、インクジェットカートリッジ４０を消耗カートリッジ１０の例示的なプリンタへの挿入方向と位置合わせさせる。部品５０の構成がフィンガー５２および角部５４を示しているが、本発明の他の実施形態は、異なる構成の部品とともに用いることができることに留意されたい。限定はされないが例として、２つのフィンガーは、部品５０上で用いられることができる。あるいは、２つの角部を部品５０上で用いることもできる。さらに、本発明を実施するために２つの別個の部品を用いてもよい。限定はされないが例として、別の実施形態は、インクジェットカートリッジの下にあるレバー、およびインクジェットカートリッジの上部にあるレバーを有し、それぞれのレバーを駆動することにより、インクジェットカートリッジを上方または下方に回転させてもよい。このように、インクジェットカートリッジ４０を移動させてインクジェットカートリッジを回転させるために用いることができる任意のデバイスは、本発明のこの実施形態を実施するために用いられることができる。インクジェットカートリッジを回転させることによって、例示的なプリンタと位置合わせできることに留意されたい。したがって、本発明の第１の実施形態では、インクジェットカートリッジは、回転した後は、消耗カートリッジの挿入方向と水平になる。しかし、他の例示的なプリンタ構成では、挿入方向と水平に位置合わせされなかったカートリッジを必要とするかまたは用いる場合がある。したがって、部品５０は、インクジェットカートリッジ４０を、任意の望ましい位置またはインクジェットカートリッジをプリンタとともに機能させるために必要な位置に位置決めするために用いられる。したがって、本発明の部品５０は、最も広い意味で、インクジェットカートリッジをプリンタと係合させるように、インクジェットカートリッジの位置を変化させるための部品である。
【００２６】
上記のように、図７に示される実施形態では、インクジェットカートリッジは、消耗カートリッジが、プリンタに搭載されないとき、プリンタへの挿入方向から約３０度の角度で傾斜している。本発明の第１の実施形態の消耗カートリッジ１０がプリンタに搭載されるとき、インクジェットカートリッジ４０は、操作者が、消耗カートリッジをプリンタに「固定」するまで、３０度の傾斜した位置に維持され、固定した時点でインクジェットカートリッジ４０は水平な向きに回転できる。これは、本発明の１つの実施形態では、操作者が消耗カートリッジをプリンタに固定するために用いる固定機構（図示せず）に部品５０を係合させることによって成し遂げられる。しかし、ラッチまたは部品５０がこのような固定具に係合しない本発明の他の実施形態を実施してもよい。限定はされないが例として、部品は、このような固定具と無関係であることができ、それによって、ユーザは、部品を確認しながら駆動してインクジェットカートリッジを方向づけなければならない。本発明の他の実施形態では、部品５０は、消耗カートリッジがプリンタに挿入されると、それ自体で駆動することも可能である。すなわち、消耗カートリッジを挿入する動作に関連した物理的な力によって、部品５０は駆動される。逆に、１つの実施形態では、消耗カートリッジ１０をプリンタから取り外すことによって、部品５０は逆方向に駆動され、それによって、消耗カートリッジ４０を下方に３０度だけ回転させる。この実施形態では、プリンタから消耗カートリッジを「はずす」動作によって、部品は駆動され、部品のフィンガー５２を通してインクジェットカートリッジ４０の後部に下向きの力が与えられる。
【００２７】
図８は、図７に示されるいくつかの部品の等角図を示す。ここでは、消耗カートリッジの構造は、明確にするために取り外しており、部品５０およびキャップ１００、ならびにそれに関連するアクチュエータおよび支持機構のみが示されている。図８から分かるように、本実施形態では、部品５０は、アクチュエータアーム５６を有し、アクチュエータアーム５６は、消耗カートリッジの固定機構（図示せず）に接続され、インクジェットカートリッジ４０が回転するように、部品５０を駆動するかまたはこれに力を与える。
【００２８】
部品５０の駆動は、機械的手段に限定されないことに留意されたい。限定はされないが例として、部品５０を駆動するために、ソレノイドなどの電気機械的手段を用いることができる。
【００２９】
１つの実施形態では、部品機構５０は、消耗カートリッジをプリンタから取り外す前に、プリンタ内のプリンタキャリッジから外すためにインクジェットカートリッジを回転させるのに用いられることにも留意されたい。
【００３０】
図９および図１０は、インクジェットカートリッジ４０とともに、本発明の実施形態による例示的なプリンタ１０００の内部の部分を示す。（消耗カートリッジ１０の他の部分は明確にするために示されていない。インクカートリッジ保持デバイス３０が、インクジェットカートリッジ４０の周囲にあるであろうことにもさらに留意されたい）。図からわかるように、インクジェットカートリッジ４０は、プリントキャリッジ１０２０に取り付けられている。プリントキャリッジ１０２０は、実施形態を限定するものではなく、１つの実施形態では、インクジェットカートリッジを用いた現在のプリンタの構造と概念的に同様または同じ構造にすることができる。しかし、本発明を実施するために、概念的に異なる構造の他のインクプリンタカートリッジを用いることもできる。したがって、インクジェットカートリッジ４０を把持するおよび／またはこれと係合する、およびプリント中にプリント媒体に沿ってインクジェットカートリッジを移動させる機能を持てば任意のプリントキャリッジが本発明とともに用いられてもよい。あるいは、本発明の他の実施形態では、プリント媒体がプリント中で移動している間、プリントキャリッジは固定されていてもよい。図９はさらに、以下にさらに詳細に説明される、プリント媒体保持デバイス２０におけるプリント媒体と係合するプリント媒体ローラ１５１０を示す。
【００３１】
図１０において、インクジェットカートリッジ４０の接点（図示せず）は、プリントキャリッジ１０２０上のコネクタ（同様に図示せず）に面し、接触している。図１０に示される構成では、プリントカートリッジは、プリントキャリッジ１０２０に取り付けられた後、インクジェットノズルが、同様に図１０に示されていないプリント媒体（たとえば、１枚の紙）の上方でほぼ平行になるように位置される。しかし、インクジェットノズルが、たとえば、傾斜面に位置合わせされているインクジェットカートリッジ４０の場合、インクジェットカートリッジ４０は、プリントキャリッジ１０２０に角度を有して取り付けられてもよい。
【００３２】
図９および図１０から分かるように、プリントキャリッジ１０２０は、１つまたは複数のフィンガー１０４０を備えた１つまたは複数のアーム１０３０があって、インクジェットカートリッジ４０上のフィンガー１４２を覆って把持し、フィンガー１４２がプリントキャリッジのフィンガー１０４０とプリントキャリッジ１０５０の面との間にあるとき、インクジェットカートリッジ４０をキャリッジ１０２０に固定する。
【００３３】
上記のインクジェットカートリッジ４０の回転動作と、プリンタキャリッジ１０２０との間の関係の１つの実施形態は図１０から明確に理解できる。すなわち、インクジェットカートリッジ４０の前部を上方に、かつ／または後部を下方に回転させることによって、フィンガー１４２は、フィンガー１０４０と、プリントキャリッジ１０２０の壁１０５０との間から取り外れる。逆に、部品５０が上向きの力をインクジェットカートリッジ４０の後部に与えると、カートリッジの前部は、下方に回転し、インクジェットカートリッジ４０のフィンガー１４２は、フィンガー１０４０とプリントキャリッジ１０２０の面１０５０との間で摺動し、それによってインクジェットカートリッジをプリントキャリッジ１０２０に固定させる。
【００３４】
本発明の１つの実施形態では、消耗カートリッジ１０を有する上記の例示的なプリンタを用いた印刷中に、プリントキャリッジ１０２０は、インクジェットカートリッジのノズルからインクを紙に付着させる間、プリント媒体を横切って直線的にインクジェットカートリッジ４０を移動させる。プリントが完了および／または停止されると、プリントキャリッジは、インクジェットカートリッジ４０を、プリント媒体の片側にあるインクジェットカートリッジ保持デバイス３０まで移動させることができる。インクジェットカートリッジはこの位置でシールされることができる。
【００３５】
以下、駆動機構とキャップ１００の結合(articulation)について説明する。図１１は、アクチュエータ１１０を有するキャップ１００の１つの実施形態を示す。図示される実施形態では、キャッププラットフォーム１２０を駆動するためのアクチュエータレバー１１５がある。図１２は、図１１に示される部品の分解図を示す。図示される実施形態では、キャップ１００は、圧力ばめによってキャッププラットフォーム１２０に取り付けられ、キャッププラットフォーム１２０には、レバー１１５と係合するつまみ１２５が設けられている。他の実施形態では、キャップ１００は、接着剤でキャッププラットフォーム１２０に接続される。図１１および図１２に示される実施形態では、レバー１１５は、回動および／または回転するように、レセプタクル（図示せず）でインクジェットカートリッジ保持デバイス３０と接続および／または係合する支点つまみ１１６を有する。これにより、レバー１１５は、消耗カートリッジ１０で固定された点を中心に回転することができるようになる。キャッププラットフォーム１２０は、アクチュエータレバー１１５と係合し、キャップ１００とともに移動する。図１２には示されていないが、保持デバイス３０の一部と、スロット１２７内のプラットフォーム１２０との間にはばねが設けられている。第１の実施形態では、上向きの力をプラットフォーム１２０に与えるらせんばねが用いられる。つまみ１２５は、レバー１１５の下方に延び、レバー１１５の下部を横切っているため、プラットフォーム１２０へのばねの上向きの力は、レバー１１５に上向きの力を与え、それによって、レバー１１５は、キャップ１００が上方に持ち上がるように回転する付勢力を与えられる。
【００３６】
１つの実施形態では、キャップ１００は、上方へ持ち上がり、インクジェットカートリッジ４０をシールするようにこれと係合され、それによってインクジェットカートリッジのノズルと周囲空気との間に空気バリアが形成される。１つの実施形態では、上記のらせんばねは、キャップ１００がノズルの周囲に十分なシールを提供するようにプラットフォーム１２０に上向きの力を与えるように構成および配置される。本発明の他の実施形態では、力を与えるためにソレノイドを用いることができる。さらに、上向きの力を与えるために板ばねを用いることができる。本発明のさらに他の実施形態では、プーリシステムを用いて、上向きの力を与えてもよい。あるいはまたはこれに加えて、電気モータを用いて、枢軸１１６で回転力を与え、それによって、上向きおよび／または下向きの力をプラットフォーム１２０、およびしたがってキャップ１００に与えてもよい。このように、本発明を実施するために、枢軸１１６を中心に力を与えるために用いることができる任意のデバイスを用いることができる。
【００３７】
１つの実施形態では、回転運動は、レバーアーム１１５によって制御される。たとえば、１つの実施形態では、枢軸１１６の片側では、レバー１１５は、例示的なプリンタ１０００の、レバー１１５に対して上方および／または下方に力を与える機構と係合する。１つの実施形態では、枢軸１１６の片側におけるプラットフォーム１２０に上向きの力を与えるらせんばねのために、例示的なプリンタの機構は、枢軸１１６の反対側においてレバー１１５に上向きの力を与えるだけでよく、それによって、らせんばねの上向きの力に反対に働く。このように、本発明の１つの実施形態では、例示的なプリンタは、単に上向きの力をレバーに与える機構を用い、レバーを開放するかまたは力を開放する機構は、レバーが下方に自由に移動し、ばねがインクジェットカートリッジ４０に対して上方にキャップを「はね返す」ことができるように設けられる。本発明のさらに他の実施形態では、プリンタは、レバー１１５に上向きおよび下向きの力を与えるデバイスとともに構成される。本発明のさらに他の実施形態では、力を与えるばねまたはデバイスは存在しない。このような実施形態では、力は全体的にプリンタによって与えられ、キャップ１００の位置を維持するためにラチェットシステムが用いられる。したがって、キャップ１００を移動させる力を与えるために用いることができるデバイスを用いて、本発明を実施することができる。
【００３８】
上記における図から推測できるように、本発明の第１の実施形態のキャップ１００は、インクジェットカートリッジ４０が、図１０に示されるように水平位置にある場合、およびインクジェットカートリッジが、プリンタへの消耗カートリッジ１０の挿入方向から３０度の角度であるような回転した位置にある場合に、インクジェットカートリッジ４０をシールするようにこれに取り付けられ、かつ／またはシールするようにこれに係合されたままとなる。さらに、１つの実施形態では、本発明のキャップおよびアクチュエータシステムは、インクジェットカートリッジ４０とともに回動または回転し、それによって、インクジェットカートリッジが回動するとき、ノズルと周囲空気との間にシールを保持するように構成される。しかし、本発明の他の実施形態では、インクジェットカートリッジ４０が３０度の位置で傾斜している場合と、水平位置にある場合にのみ、キャップはインクジェットカートリッジ４０をシールするようにこれと係合するだけでよい。なぜなら、いくつかの実施形態では、これらの２つの位置間の一過性の期間は、比較的限定されているからである。しかし、本発明の第１の実施形態では、キャップは、インクジェットカートリッジ４０が回転すると、インクジェットカートリッジ４０とともに移動する。枢軸１１６の片側におけるばねのために、インクジェットカートリッジ４０が回転すると、キャップをインクジェットカートリッジ４０に対して押圧する力がキャップに与えられ、それによって、ノズルと周囲空気との間にシールが保持される。
【００３９】
上記のように、１つの実施形態では、インクジェットカートリッジは、印刷が行われていない間でも水平位置に留まり、プリントキャリッジと接続されたままである。このような場合、本発明の消耗カートリッジ１０は、例示的なプリンタ１０００と組み合わせて、インクジェットカートリッジ４０がプリントキャリッジ１０２０と接続されているとき、例示的なプリンタがレバー１１５を駆動するように構成される。すなわち、キャップ１００は、プリント動作の間にインクジェットカートリッジ４０のノズルをシールするために用いることができる。ノズルのシールを解除するために、キャップ１００は、インクカートリッジ４０から移動される。したがって、この実施形態では、例示的なプリンタ１０００は、本発明の所定のプリント動作に基づいて、インクジェットカートリッジ４０に関連してキャップ１００の駆動を制御する。しかし、本発明の他の実施形態では、キャップ駆動デバイス１１０は、例示的なプリンタ１０００から消耗カートリッジ１０がはずされると、あるいは、またはこれに加えて、例示的なプリンタ１０００に消耗カートリッジ１０が固定されると、本明細書においてキャップ１００に関して説明した、上記の部品５０に関する記載と同じまたは同様に、駆動されるように構成することができる。本発明の他の実施形態では、消耗カートリッジ１０をプリンタに配置するおよび／または消耗カートリッジ１０をプリンタから取外すために生成される消耗カートリッジ１０の力は、キャップ駆動システムを駆動するためにも用いられることができる。このように、本発明は、デバイスとともに実施され、アクチュエータは、デバイスがプリンタから取り外れたときおよびプリンタに搭載されたときのみ駆動される。すなわち、このような構成では、キャップ１００は、消耗カートリッジ１０がプリンタから取り外されている間だけ、インクジェットカートリッジ４０をシールする。さらに、本発明の他の実施形態では、上記の構成は、印刷と印刷の間にキャップをシールするデバイスとも組み合わせられてもよい。したがって、キャップは、消耗カートリッジ１０が例示的なプリンタ１０００内にある間閉じられるようにもできる。さらに、いくつかの実施形態では、例示的なプリンタ１０００は、インクジェットカートリッジ４０の駆動を制御する。さらに、本発明の他の実施形態では、アクチュエータ１１０は、インクジェットカートリッジ４０がインクジェットカートリッジ保持デバイス３０まで移動されるとインクジェットカートリッジ４０をシールするように自動的に駆動されるように構成されてもよい。すなわち、プリンタは、キャップアクチュエータ１１０の駆動を間接的に制御する。これは、限定はされないが例として、レバーの一端が、インクジェットカートリッジ４０がインクジェットカートリッジ保持デバイスに入るとインクジェットカートリッジ４０と突き当たり、その点で、キャップ１００は、上方に駆動されてインクジェットカートリッジ４０をシールするレバーシステムを介して成し遂げられ得る。本発明を実施するために、キャップ１００を移動させてインクジェットカートリッジ４０のノズルを周囲空気からシールする任意のデバイスが使える。
【００４０】
本発明のさらに他の実施形態では、キャップ１００がインクジェットカートリッジ４０と係合するように移動するのではなく、インクジェットカートリッジ４０がキャップ１００まで移動することもできる。すなわち、キャップを駆動するためにアクチュエータ１１０システムは必要ない。なぜなら、キャップ１００へのインクジェットカートリッジ４０の移動により、ノズルと周囲空気との間にシールが形成されるからである。さらに、本発明の他の実施形態では、キャップ１００の移動と関連するインクジェットカートリッジ４０の移動は、インクジェットカートリッジ４０のノズルの周囲にシールを形成するのに利用することができる。すなわち、キャップ１００およびインクジェットカートリッジ４０は、シールを形成するように移動されることができる。
【００４１】
本発明の１つの実施形態では、プリント媒体保持デバイス２０は、インクジェットプリント専用に開発された４×６インチの写真品質プリント媒体を保持するように構成され、プリント媒体は、９から１１ミリの厚さであり、光沢またはつや消し仕上げであるため、プリンタを用いてデジタル写真品質プリントが実行されることができる。本発明のこの実施形態では、プリント媒体保持デバイス２０は、約４０シートの別個のプリント媒体を保持し、本発明の他の実施形態では、プリント媒体保持デバイスは、３０シートまたは５０シートを保持する。より薄い媒体が用いられる場合、プリント媒体保持デバイスにはより多くのシートが保持されることができる。より厚い媒体が用いられる場合、より少ないシートが保持される。本発明の他の実施形態では、１００シートがプリント媒体保持デバイスに保持される。
【００４２】
本発明の１つの実施形態では、プリント媒体保持デバイスは、矩形の断面を有し、媒体が積層して平坦に配置されるときの保持デバイスに収容される組み合わせ媒体の容量よりも大きくなるように構成される。
【００４３】
本発明の１つの実施形態では、プリント媒体保持デバイス２０は、３つのローラアクセススロット２０５０で構成され、プリンタローラをプリント媒体にアクセスさせる。図１３の実施形態では、ローラアクセススロット２０５０は、消耗カートリッジ１０のハウジング１５に近接してデバイスの底部に示される（インクジェットカートリッジ保持デバイス３０などの、消耗カートリッジ１０の他の部品は、明確にするため示されていない）。プリンタローラ１５１０は、消耗カートリッジが例示的なプリンタ１０００に挿入されると、例示的なプリンタ１０００内の駆動部材に係合する駆動軸と連結され、回転力が駆動軸に与えられる。駆動軸に与えられた回転力から、ローラは回転し、ローラとプリント媒体との間の摩擦を介して、プリント媒体のシートを媒体保持デバイスから押し出して印刷が行えるようにする。プリント媒体をプリント媒体保持デバイスから押し出すかまたは引っ張り出す上記の駆動システムは、インクジェットプリンタまたは現在入手可能な他のプリンタにおいて紙および／またはプリント媒体の他のシートを移動させるために現在用いられているデバイスと概念的に同様または同一である。しかし、本発明の他の実施形態では、現在入手可能なデバイスと概念的に同様でないプリント媒体を移動さるためにデバイスを用いることができる。したがって、本発明を実施するために、プリント媒体をプリンタに移動させ、その後プリント媒体を位置決めすることが可能な任意のデバイスが用いられてよい。
【００４４】
図面に示される実施形態は、媒体シートが、例示的なプリンタ１０００への消耗カートリッジ１０の挿入方向と平行に移動するプリント媒体保持デバイスを示しているが、本発明はこれに限定されないことに留意されたい。プリント媒体が、限定はされないが例として、垂直方向、すなわち、挿入方向と直交する方向などの他の方向に移動する本発明の他の実施形態を用いることもできる。したがって、本発明は、様々な方向にプリント媒体を移動または操作するために用いられる様々なデバイスを用いて実施されることができる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態では、消耗カートリッジ１０は、インクジェットカートリッジおよびプリント媒体ハウジングデバイスを有するが、本発明の他の実施形態は、プリント媒体保持デバイスを収容しない消耗カートリッジとともに用いることができることに留意されたい。このような実施形態では、インクジェット消耗カートリッジは、インクジェットカートリッジ、ならびにキャップ１００およびアクチュエータ１１０などの付属的な支持部品を収容するだけである。
【００４６】
本発明は、本発明の消耗カートリッジが適合するプリンタを有することに留意されたい。本発明の他の実施形態では、他のタイプのプリンタとともに用いられることができる。様々な実施形態では、例示的なプリンタ１０００は、インクジェット印刷専用に設計された写真品質紙にデジタル写真を印刷するのに適したインクジェットプリンタである。しかし、本発明の他の実施形態としては、一般的なプリントおよびプリント紙に対して用いられるインクジェットプリンタにおいて用いることができる。さらに、本発明の他の実施形態では、プリンタが、ノズルを有するインクジェットカートリッジを用いる限り、任意のタイプのインクジェットプリンタにおいて用いられることができる。
【００４７】
さらに、本発明の他の実施形態では、プリント媒体保持デバイス２０は、プリンタの端から端まで延びてはいないことに留意されたい。
【００４８】
本発明の実施形態の上記の記載は、例示および説明を目的としている。これは、網羅的であることや、本発明を開示される形態と全く同じ形態に限定することは意図しておらず、上記の教示に照らして変更および変形が可能であり、またはこれら変更および変形を、本発明の実施から得ることができる。実施形態は、本発明の原理およびその実用的な応用を説明し、当業者が本発明を様々な実施形態において、および想定される特定の使用に適するような様々な変更とともに使用できるようにするために選択され記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１ａ】本発明による消耗カートリッジの１つの例示的な実施形態の等角図である。
【図１ｂ】図１ａの一部の近接図である。
【図２】本発明による、プリンタとともに図１ａに示される例示的な消耗カートリッジを示す等角図である。
【図３】本発明によるプリンタに搭載された例示的な消耗カートリッジの等角図である。
【図４】本発明による例示的なインクジェットカートリッジの等角図である。
【図５】図４のインクジェットカートリッジの底面図である。
【図６】キャップによって覆われている図４のインクジェットカートリッジの底面図である。
【図７】図１の例示的な消耗カートリッジの一部断面の側面図である。
【図８】図１ａの消耗カートリッジの例示的ないくつかの部品を示す等角図である。
【図９】本発明の１つの例示的な実施形態によるプリンタおよび消耗カートリッジの内部を示す図である。
【図１０】図９に示される例示的な実施形態の側面図である。
【図１１】図１ａに示される例示的ないくつかの部品を示す図である。
【図１２】図１１に示される例示的な部品の分解図である。
【図１３】明確にするためいくつかの部品が取り外れた、図１ａのプリント媒体保持デバイスの等角底面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  消耗カートリッジ
３０  インクジェットカートリッジ保持デバイス
４０  インクジェットカートリッジ
４８  ノズル
１００  キャップ
１１０  キャップアクチュエータ
１０００  プリンタ
１０２０  プリンタキャリッジ
【図１ａ】
2005053230.tif 000003
【図１ｂ】
2005053230.tif 000004
【図２】
2005053230.tif 000005
【図３】
2005053230.tif 000006
【図４】
2005053230.tif 000007
【図５】
2005053230.tif 000008
【図６】
2005053230.tif 000009
【図７】
2005053230.tif 000010
【図８】
2005053230.tif 000011
【図９】
2005053230.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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