(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを射出方向に射出するためのノズルを有し、前記インク滴射出方向とは反対の向きでインクを受け取る向きに配置されたインク入口ポートを有するインクジェット印字カートリッジ用の、流体アダプタであって、
外殻、並びに内部室を画定する第１および第２の端部を有する本体であって、前記内部室が該本体の第１の端部と第２の端部との間のインクの内部流体導管として機能する、本体と、
前記本体の第１の端部に固定され、前記内部室と連通する第１の流体継手と、
前記本体の第２の端部に固定され、前記内部室と連通する第２の流体継手とからなり、
前記第１の流体継手は、前記印字カートリッジの入口ポートに対して解放可能にシールされ、前記内部流体導管と前記印字カートリッジの入口ポートとの間を連通させて、前記インク射出滴射出方向とは実質的に反対の方向に、前記内部流体導管を通して前記第１の流体継手へインクを流し、該第１の流体継手を通して前記印字カートリッジの入口ポートの中へとインクを流すことができるように構成され、
前記第２の流体継手は、前記インク供給源の出口ポートに対して解放可能にシールされ、前記内部流体導管とインク供給源の出口ポートとの間を連通させて、インク供給源から前記第２の流体継手を通して前記内部流体導管の中へとインクを流すことができるように構成される、流体アダプタ。
【請求項２】
前記内部室は、インク溜めを更に含む、請求項１に記載の流体アダプタ。
【請求項３】
前記インク溜めは、インクを収容するための発泡樹脂材を備える、請求項２に記載の流体アダプタ。
【請求項４】
前記インク溜めは、インクを収容するための浮き袋を備える、請求項２に記載の流体アダプタ。
【請求項５】
前記インク溜めは、インクを収容するためのばね袋を備える、請求項２に記載の流体アダプタ。
【請求項６】
前記印字カートリッジの前記入口ポートが中空針である、請求項１に記載の流体アダプタ。
【請求項７】
前記第１の流体継手は、前記中空針を受け入れるための弾性材料を備える、請求項６に記載の流体アダプタ。
【請求項８】
前記弾性材料は、前記入口針を受け入れるための自己密封穴をさらに備える、請求項７に記載の流体アダプタ。
【請求項９】
前記第２の流体継手は、針を受け入れるための弾性材料を備える、請求項１に記載の流体アダプタ。
【請求項１０】
前記本体の外面は、前記印字カートリッジから前記射出方向に対して実質的に平行な方向に張り出した、前記入口ポートを囲む覆いの内面に係合され、前記第１の流体継手と前記インクカートリッジの入口ポートとの間の位置合わせが確実になるように構成される、請求項１に記載の流体アダプタ。
【請求項１１】
前記第１の流体継手を通るインクの流れは、第１の方向を規定し、前記第２の流体継手へ入ってゆくインクの流れは、前記第１の方向に対して鋭角を成す第２の方向を規定する、請求項１に記載の流体アダプタ。
【請求項１２】
前記鋭角が９０°である、請求項１１に記載の流体アダプタ。
【請求項１３】
前記鋭角が０°である、請求項１１に記載の流体 アダプタ。
【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関し、更に詳細には、静止インク供給源付き走査印字ヘッドを有するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、図形プロッタ、ファクシミリ機、および複写機のような感熱式インクジェットハードコピー装置は、広く受け入れられてきた。これらハードコピー装置は、Ｏutput Ｈardcopy Ｄevicesの（サンディエゴのアカデミック・プレス1988年発行、Ｒ.Ｃ.ＤurbeckおよびＳ.Ｓherr 編集）の第13章「インクジェット装置」にＷ.Ｊ.ＬloydおよびＨ.Ｔ.Ｔaub により、および米国特許第4,490,728 号および第4,313,684 号に説明されている。この技術の基本は更に、ヒューレット・パッカード・ジャーナルの幾つかの号［Ｖol.36,Ｎo.5（Ｍay 1985），Ｖol.39,Ｎo.4（Ａugust 1988），Ｖol.39,Ｎo.5（Ｏctober 1988），Ｖol.43,Ｎo.4（Ａugust 1992），Ｖol.43,Ｎo.6（Ｄecember 1992）， およびＶol.43,Ｎo.4（Ｆebruary 1994）の色々な論文に記されており、それらを参照により本明細書に取り込む。インクジェットハードコピー装置は、高品質のプリントを生成し、コンパクトで持運びでき、且つインクが紙を叩くだけなので素早く静かに印刷を行う。
【０００３】
インクジェットプリンタは、印刷媒体について規定された配列の特定の場所に、個別ドットのパターンを印刷することにより、印刷画像を形成する。その場所は直線配列を成す小さいドットであるように便利に目に見えるようになっている。これらの場所を、時に「ドット場所」、「ドット位置」、または「画素」という。したがって、印刷動作は、ドット場所のパターンをインクのドットで埋めることと見なすことができる。
【０００４】
インクジェットハードコピー装置は、非常に小さいインク滴を印刷媒体上に放出することによりドットを印刷し、通常、各々がインク放出ノズルを有する一つ以上の印字ヘッドを支持する可動キャリッジを備える。キャリッジは、印刷媒体の表面上を通過し、ノズルは、インク滴をマイクロコンピュータまたは他の制御器の命令に従って、適切な時機に放出するよう制御され、インク滴を加えるタイミングは、印刷される画像の画素のパターンに対応させるよう意図されている。
【０００５】
通常のインクジェット印字ヘッド（すなわち、シリコン基板、基板上に構成された構造、および基板との接続）は、液体インク（すなわち、溶解着色剤または溶媒内に分散した顔料）を使用している。該印字ヘッドは、液体インクをインク溜めから受け取るインク放出室の配列を組み込んだ印字ヘッド基板に取付けられた、精密に形成されたオリフィスまたはノズルの配列を備える。各室は、インクが室とノズルとの間に集まることができるように、ノズルと反対に配置される。インク滴の放出は通常、マイクロプロセッサの制御下で行われ、その信号は、電気線路により抵抗器素子に伝えられる。電気的印字パルスが、インクジェット発射室の抵抗器を加熱すると、それに隣接したインクの小部分が蒸発し、インク滴を印字ヘッドから放出する。正しく配列されたノズルは、ドット行列パターンを形成する。各ノズルの動作を正しい順序で行うと、印字ヘッドが紙を通過するにつれて、紙の上に文字または画像が印刷される。
【０００６】
ノズルを備えたインクカートリッジは、その上に印刷しようとする媒体の幅を横断して繰り返し移動する。媒体を横断するこの移動の増分の指定数ごとに、各ノズルは、制御マイクロプロセッサのプログラム出力に従って、インクを放出またはインクの放出を抑制せしめられる。媒体を横断する移動が完了するごとに、インクカートリッジの列に配列されたノズルの数に、ノズル中心間の距離を乗じた程の広さの帯を印刷することができる。このような移動または帯が完了するごとに、媒体は帯の幅だけ前進し、インクカートリッジは次の帯を始める。信号の選択およびタイミングを正しくすることにより、媒体上に所要プリントが得られる。
【０００７】
カラー・インクジェットハードコピー装置は普通、色の完全スペクトルを発生するのに、プリンタのキャリッジに取付けた複数の、通常は２個か４個の印字カートリッジを採用している。４個のカートリッジを有するプリンタでは、各印字カートリッジは、普通使用される基本色をシアン、マゼンタ、黄、および黒として、別々の色のインクを備える。２個のカートリッジを有するプリンタでは、一つのカートリッジに通常、黒インクが入っており、他のカートリッジは、基本色のシアン、マゼンタ、および黄のインクが入っている、３区画カートリッジである。基本色は、所要色のインク滴をドット場所に堆積させることにより媒体上で作られるが、二次色または濃淡色は、別々の基本色のインクの多数の滴を同じドット場所に堆積させることにより形成され、二つ以上の基本色を重ね印刷することにより、十分に確立されている光学原理に従って二次色が作られる。
【０００８】
パーソナルコンピュータ用プリンタおよびファックス機のような、多数の用途の場合、インク溜めが、ペン本体に組み込まれるので、ペンのインクが尽きると、印字ヘッドを含むペン全体が交換される。
【０００９】
しかし、工学図面、カラーポスタ、などの大型描画のような他のハードコピー用途の場合、交換可能なペンの中に入れることができるよりはるかに大きい体積のインクを使用するという必要性が存在する。したがって、最近、管を介して走査カートリッジに接続された外部静止インク供給源を提供する、種々の盤外インク溜めシステムが開発されてきている。外部インク供給源は通常、「軸外」、「盤外」、または「キャリッジ外」インク供給源と言われる。インク容量が大きくなるが、これらキャリッジ外システムには多数の問題も存在する。キャリッジ外インク溜めおよび配管用の空間を必要とすることが、プリンタの大きさに影響し、その結果コストが上昇する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
これら色々の問題には、印字カートリッジ内のインク圧力の不要な変動、印字カートリッジと外部インク供給源との間の流体シールの不確実さおよび複雑さ、印字カートリッジへの外部インク供給源の接続によるプリンタの大きさの増大、インク配送システムの詰まり、印字カートリッジに至る管の内部の空気の蓄積、インクの漏れ、高価格、および複雑さなどがある。
【００１１】
更に重要なのは、新しい軸外構成の印字カートリッジの溜めの中の内部インク容量が、非常に小さいことである。新しい印字カートリッジを製造する都度、自動印字品質テスタ（ＡＰＱＴ）により、印字カートリッジを動作させる必要がある。これにより、製造業者は、最低品質規格を満たすことができないカートリッジをふるい落とすことができる。この試験にはインクを使用する必要がある。インクを使用する別の生産ラインプロセスには、ノズルのダウンフラッシュ、湿り発射、および再印刷がある。新しい軸外カートリッジ構成の場合、内部で利用できるインクの量は、ＡＰＱＴ試験を通じてそれを行うのに、および他のインク使用に十分でないことがある。
【００１２】
プリンタに設置する前には、カートリッジは輸送および保管の状態にある。したがつて、入口ポートを潤滑し保護する手段を設けることも必要である。特に、ポートを乾燥、インク漏れ、および空気流入から保護すべきである。
【００１３】
必要なのは、印字カートリッジに、外側大気からのシール、従順性、および印字カートリッジ用補助インク源を与えるように、インク補給のために印字カートリッジの入口ポートに解放自在に且つ流体的に接続する流体継手である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、印字カートリッジの入口ポートに解放自在に且つ流体的に接続する流体継手を提供する。流体継手は、印字カートリッジが輸送および保管状態にある間、印字カートリッジのシールおよび入口ポートを潤滑し、乾燥、インク漏れ、および空気流入から保護する手段として動作する。流体継手はまた、印字カートリッジ用補助インク溜めを提供する。流体継手は更に、外部インク供給源から印字ヘツドへのインク導管を提供する。
【００１５】
本発明の流体アダプタは、走査キャリッジに挿入される交換可能な印字カートリッジを備えたインクジェットプリンタに有利に利用される。印字カートリッジの流体相互接続部が、印字カートリッジをキャリッジに挿入して、外部インク源と印字カートリッジとの間の流体接続を完成すると、キャリッジの流体相互接続部と接続される。流体相互接続は、印字カートリッジとインク管との間で、単に印字カートリッジを走査キャリッジの区画の中に配置することにより行われる。圧力調整器が、印字カートリッジの内部でも外部でもよいが、外部インク源から印字カートリッジまでのインクの流れを調整する。外部インク源を加圧してもよいし、加圧しなくてもよい。
【００１６】
本発明は、放出方向の媒体上にインクを放出するための印字ヘッドを有する印字カートリッジを有する印刷システムであり、印字カートリッジは、流体を放出方向と実質的に反対の方向に流すことが可能なように配向されたインク入口ポートを有し、該印刷システムは、印字カートリッジを支持し、媒体を横断して走査するための走査キャリッジと、流体継手であって、入口ポートと流体的に結合して、インクが流体継手から放出方向とは実質的に反対の方向に流れることができるような流体継手と、流体継手と流体連通し、インクをインク源から受取る流体導管と、インク源を備える。
【００１７】
本発明はまた、インクを放出方向に放出するノズルを有し、且つインク滴放出方向とは実質的に反対の方向で、インクを受取るように配向されたインク入口ポートを有するインクジェット印字カートリッジ用の流体アダプタも含み、該流体アダプタは、外殻、及び内部室を画定する第１および第２の端部を有する本体であって、前記内部室は、本体の第１の端部と第２の端部との間でインク用内部流体導管を与える、本体と、本体の第１の端部に固定され、且つ内部室と流体連通している流体継手とを備える。任意として、本体の第２の端部に固定され、且つ内部室と流体連通している第２の流体継手が存在し、第１の流体継手は、印字カートリッジの入口ポートを解放可能にシールして、内部流体導管と印字カートリッジの入口ポートとの間の流体連通を可能ならしめるため、インクを流体導管を通して第１の流体継手に、また第１の流体継手を通して印字カートリッジの入口ポートへと、インク滴放出方向とは実質的に反対の方向に流すことができるように適応され、第２の流体継手は、インク供給源の出口ポートを解放可能にシールして、内部流体導管とインク供給源の出口ポートとの間の流体連通を可能ならしめるため、インクを、インク供給源から第２の流体継手を通して内部流体導管へと流すことができるように適応される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の種々の特徴を取り入れた、そのカバーを取り外した状態の、インクジェットプリンタ10の一実施例の斜視図である。一般に、プリンタ10は未使用の紙を保持するトレー12を備える。印刷動作を開始すると、トレー12からの紙のシートが、シートフィーダを使用してプリンタ10に送られ、次にＵ方向に回って今度はトレー12に向かって反対方向に進む。シートは印刷領域14で停止し、一つ以上の印字カートリッジ18を備える走査キャリッジ16がシートを横断して走査され、シート上にインクの帯を印刷する。
【００１９】
単一走査または多数走査の後、シートを通常のステッパモータおよび送りローラ20を使用して、印刷領域14内の次の位置まで歩進的にシフトさせ、キャリッジ16が再びシートを横断して走査し、次のインク帯を印刷する。シートへの印刷が終了すると、シートをトレー12の上方位置まで前進させ、その位置に保持してインクを確実に乾燥させてから解放する。
【００２０】
代替実施例のプリンタは、プリンタ10の背部に配置された出力トレーを有するものであり、紙シートは、Ｕ方向に送り返されることなく、印刷領域14を通して送られる。
【００２１】
キャリッジ16の走査機構は通常のものでよく、一般に、キャリッジ16がそれに沿って滑る滑り棒22、およびキャリッジ16にある光検出器により光学的に検出されて、キャリッジ16を精密に位置決めするための符号ストリップ24を備える。ステッパモータ（図示せず）は、通常の駆動ベルト及びプーリ装置を使用してキャリッジ16に接続されるが、キャリッジ16を印刷領域14を横断して移動させるのに使用される。
【００２２】
インクジェットプリンタ10および本明細書に記した他のインクジェットプリンタの斬新な特徴は、印字カートリッジ18へと、結局は印字ヘッドのインク放出室へとインクを供給するインク配送システムに関連する。このインク配送システムは、交換可能なインク供給カートリッジ31、32、33、および34を備えた軸外インク供給ステーション30を備えており、これらは加圧されていても大気圧であってもよい。カラープリンタの場合、通常は黒インク、黄インク、マゼンタインク、およびシアンインクに対して別々のインク供給カートリッジが存在する。
【００２３】
４本の管36が、インクを交換可能なインク供給源カートリッジ31-34から４個の印字カートリッジ18に運ぶ。
【００２４】
軸外インク供給源、走査キャリッジ、および印字カートリッジの種々の実施例を本明細書で説明する。
【００２５】
図２は、図１に示したものと非常に良く似ているが、紙トレーを取り外した他のプリンタ10の俯瞰図である。図示のように、電気コネクタ37が、プリンタ10とパーソナルコンピュータとの間に接続される。種々の図を通じて同じ番号で識別する要素は同じである。
【００２６】
図３は、代替実施例のプリンタ40のインク配送システムを示す。この実施例の場合、図示のように、４個の交換可能なインク供給源カートリッジ42-45が、走査キャリッジ48の上方の固定ステーション46に配置される。ステーション46のこの特定の場所およびインク供給カートリッジ42-45の水平配置の結果として、プリンタ40の内部の利用可能な空間を効率良く利用できることになる。他の実施例の場合、ステーション46を、プリンタ40の内部のどこにでも垂直に配置することもできる。
【００２７】
図示のように、単一印字カートリッジ50がキャリッジ48に配置される。４本の管36は、各々インク供給カートリッジ42-45に接続されるが、キャリッジ48の四つの区画の各々について、ゴム隔壁52で流体連通している。各印字カートリッジ50の一部として形成される中空針60（図４）は、印字カートリッジ50をキャリッジ48の内部のその関連隔壁に押し込むと、ゴム隔壁52を貫いて挿入されるので、特定のインク供給カートリッジ42-45と特定の印字カートリッジ50との間に、印字カートリッジ50にインク供給を行う流体連通経路が存在する。
【００２８】
紙のシートは、プリンタ40の底部を通って矢印53の方向に入り、次にＵ方向に案内されて戻り、印刷領域14を通って矢印54の方向に移動する。キャリッジ48は次に、印刷領域14を横断して走査して、シート上に印刷する。他の実施例の場合、紙のシートは矢印53の方向で印刷領域14に入る。
【００２９】
図４は、キャリッジ48を見上げる斜視図であり、印字カートリッジ50および隔壁52を断面で示している。この断面図では、穴65を開閉することにより圧力を調整する、印字カートリッジ50内の調整弁は示されていない。キャリッジ48の下部にある開口が、各印字カートリッジ50の印字ヘッド位置58を露出させる。キャリッジ電極49が、印字カートリッジ50に配置された接触パッドに対向している。
【００３０】
前述の調整弁が開くと、中空針60が、印字カートリッジ50の内部のインク室61と流体連通する。中空針60は、隔壁52の中心を貫いて形成された自己封止スリットを通して延伸している。この自己封止スリットは、針60を取り外すと、ゴム隔壁52の弾力により自動的に封止される。
【００３１】
プラスチックのインク導管62が、針60から穴65を経てインク室61に達している。導管62は、印字カートリッジ本体と一体にすることもできる。導管62は、印字カートリッジ本体に、糊付け、熱かしめ、超音波溶接、または別様で固定することができる。
【００３２】
インクは、プラスチック多岐管66に接続される管36により、キャリッジ48に供給される。管36は、ＳaranTMのような塩化ポリビニリデン（ＰＶＤＣ）、または他の適切なプラスチックで形成することができる。管36は、非常に柔軟なポリマ材料で形成し、ＰＶＤＣに浸漬して管による空気の拡散を減らすこともできる。好適実施例の場合、非加圧インク管36の内径は約1.5-2.5mm であるが、加圧インク管36の内径は約1-1.5mm である。多岐管66は、インク流をそれぞれ90°方向を向けなおす。このような多岐管66は、管36が十分細長く座屈せずに曲げることができれば、不要であろう。加圧軸外インク源（後で説明する）は、このような細長い管を使用する。多岐管66の代替例として、熱形成管からモールドまたは成形された一連のエルボがある。
【００３３】
隔壁エルボ71が、インクを多岐管66から隔壁52に経路指定し、隔壁52を支持する。隔壁52は、クリンプキャップ73を使用して、エルボ71に固定される。
【００３４】
ベロー67（断面で示してある）が、各個別の区画68に設けられて、針60を隔壁52に挿入したとき、隔壁52をｘ、ｙ、およびｚ方向に或る程度移動可能にして、針60にかかるｘ、ｙ、およびｚ方向の負荷を最小にし、針60の周りに液密および気密シールを確保する。ベロー67は、ブチルゴム、高アクロルニトリルのニトリルゴム、または他の、蒸気および空気伝達性の低い柔軟材料から形成することができる。ベロー67は、どんな長さにすることもでき、柔軟ダイアフラムにさえすることができる。
【００３５】
ばね70が隔壁52を上方に押す。これにより、隔壁52がｚ公差を大きくし、針60にかかる負荷を最小にし、針60の周りに緊密なシールを確保することが可能となる。
【００３６】
キャリッジ48の各区画68に形成されたスロット72は、各印字カートリッジ50のタブと整列して、区画68内での印字カートリッジ50の移動を制限する。
【００３７】
印字カートリッジ50の頂部に形成された排気口74は、印字カートリッジ50の圧力調整器により使用されるが、後で説明することにする。代替実施例の場合、別々の調整器を、軸外インク源と各印字カートリッジ50との間に接続することができる。
【００３８】
図５は、キャリッジ48を俯瞰するキャリッジ48の斜視図であり、配置された一つの印字カートリッジ50を示している。
【００３９】
図６−図９に示した他の実施例の場合、ベロー67が、Ｕ形、円形、または真直ぐの柔軟な管で置換えられている。
【００４０】
図６は、エルボ71と多岐管66との間に接続された円形の柔軟管63を示す。
【００４１】
図７は、管63を組み込んだキャリッジ16の上面図である。
【００４２】
図８に示す他の実施例の場合、多岐管66はなく、管63は管36（またはその一部）に接続される。管63を案内するのに、プラスチックガイド64を使用することができる。
【００４３】
図９では、管36は、コイル状に巻かれずに、隔壁52を支持している剛いプラスチックエルボ71に直接接続される。
【００４４】
所望であれば、手動またはばね負荷とすることができる個別ラッチにより、走査キャリッジ内部に固定することができ、この場合ラッチは、印字カートリッジのタブまたは隅に押し下げる。他の実施例の場合、蝶番式バーのような単一ラッチが、４個のすべての印字カートリッジをキャリッジ内部の所定位置に固定する。
【００４５】
図１０は、図４に関して説明した、多岐管66、管36、クリンプキャップ73、隔壁52、隔壁エルボ71、ばね70、およびエルボ67の詳細図である。管36用の応力解放器77も図示されている。
【００４６】
図１１は、印字カートリッジ50の一実施例の斜視図である。覆い76（図５にも図示してある）が、針60（覆い76により隠されている）を囲み、印字カートリッジ50をキャリッジ48に配置したとき、針60に不注意に接触するのを防止するとともに、隔壁52（図４）と針60との整列を補助する。
【００４７】
符号付きタブ79が、キャリッジ区画68の符号付きスロットと整列して、正しいカラー印字カートリッジ50が、正しい区画68に確実に配置されるようにする。他の実施例の場合、符号付きタブ79は覆い76に配置される。
【００４８】
印字ヘッド基板に至る接触パッド86を備える柔軟テープ80が、印字カートリッジ50に固定される。これら接触パッド86は、キャリッジ48にある電極49（図４）と整列し、これと電気的に接触している。好適には、キャリッジ48にある電極は、印字カートリッジ50の方に弾力的に片寄せられ、信頼性の良い接触を確保している。このようなキャリッジ電極は、Ｊeffrey Ｔhoman他による「Datum Formation for Improved Alignment of Multiple Nozzle Members in a Orinter（プリンタの多数ノズル部材の整列を改良するためのデータム形成）」と称する、本出願人による米国特許第5,408,746 号に見出され、この特許を参照により本明細書に組み込む。
【００４９】
印字ヘッドノズル配列は場所58にある。集積回路チップ78が、印字カートリッジ50の幾つかのパラメータに関して、プリンタにフィードバックを行う。
【００５０】
図１２は、印字カートリッジ50の下側を示す。図示のように、平行な２列の偏りノズル82が、テープ80を貫いてレーザ融除される。インク充填穴81を利用して、初期に印字カートリッジ50にインクが充填される。ストッパ（図示せず）は、初期充填後に、穴81を永久的にシールしようとするものである。
【００５１】
図１３は、テープ80がなく、図１１の線５Ｃ−５Ｃに沿ってとった、印字カートリッジ50の断面図である。図示のように、覆い76は、隔壁52を受け、隔壁52を針60に対して中心付ける、内部円錐形または先細の部分75を有している。代替実施例の場合、針60は別々の部分組立体の一部であり、覆い76は別々の部分組立体であり、それは、製造しやすくするためと、カラーキータブが覆いに配置されると仮定すると、覆いを変えることによりカラーキーを変えることができるようにするためである。
【００５２】
上述の印字カートリッジおよびインク源接続は、印字カートリッジをキャリッジ内に押し下げるときインク接続が行われる、押し下げ接続式のものである。これにより、インク経路が印字カートリッジの上方に突出しないので、得られるプリンタを極めて低背型にすることができる。印字カートリッジから突出した針を有する図示した実施例の場合、針を隔壁で置換ることができ、走査キャリッジの隔壁を中空針で置換ることができる。
【００５３】
プリンタ10で使用する場合、印字カートリッジ50は、インク供給ステーション30に解放可能に取付けられたキャリッジ外インク供給源31-34と流体連通している。この流体連通がなければ、新しい軸外構成インクカートリッジの溜め内のインク容量は非常に少なくなり、これら印字カートリッジ50は、ほぼ１ccのインクしか放出できない。しかし、新しいカートリッジ50を製造すると、自動印刷品質テスタに通す必要がある。これにより、製造業者は、最低品質規格に合格できないカートリッジをふるい分けることができる。インクを使用する別の生産ラインプロセスには、ノズルのダウンフラッシュ、湿式発射、および再印刷がある。この試験にはインクを使用する必要がある。新しい軸外カートリッジ構成の場合、内部で利用できるインクの量は、自動印刷品質テスタを通し、上記インクを他に利用するには不十分である。
【００５４】
その上、ユーザがプリンタを設置する前に、カートリッジは輸送され、保管されている。したがって、中空針60および印字カートリッジ50の入口ポートを潤滑し保護する手段を設ける必要もある。特に、中空針60および入口ポートを、乾燥、インク漏洩、および空気流入から保護すべきである。
【００５５】
図１４に示されているのは、本発明の流体継手すなわちアダプタ200の一実施例である。流体継手すなわちアダプタ200は、中心部または本体部202と、第１肩部204と、第２肩部206を備える。第１の肩204は、その端部において、中空針60および印字カートリッジの入口ポートとインターフェースをとるための隔壁208を備える。第２の隔壁（図示せず）は、第２の肩の端部に含まれるが、それは、生産ラインインク供給源にある針に接続するためである。流体継手またはアダプタ200は、継手を印字カートリッジに挿入した場合に、流体継手200を案内し整列させるための案内212を備える。また図示されているのは、流体継手200の本体202に取付けられた把手214である。
【００５６】
図１５は、印字カートリッジ220内に設置された流体継手またはアダプタ200を示す。印字カートリッジ220は、中空針（図示せず）を囲んで保護する覆い222を備える。印字カートリッジ220は、流体継手またはアダプタ200の把手214を受けるために、覆い222に開口224を有する。覆い222は内部テーパを有し、これは、肩204および案内212における対応するテーパと嵌合して、流体継手またはアダプタ200を針60に対して受け且つ中心出しし、流体継手またはアダプタ200を、それが上向きに覆い222に挿入されたとき摩擦により保持する。継手200を印字ヘッドに固定するために、どんな形式のラッチ方法をも使用できることが認められよう。印字カートリッジ220の下部に配置された印字ヘッドノズル配列216は、インクを218の方向に下向きに放出する。
【００５７】
流体継手またはアダプタ200の他の実施例を図１７に示してある。この実施例の場合、内部室230には、インクで飽和した発泡樹脂材231が充填される。図１８に示す実施例の場合、内部室に浮袋232が入っている。浮袋232の壁234は弾性材料から作られる。図１９は、内部室230に配置されたばね袋236が存在する場合の一実施例を示す。ばね袋の壁238は、ＭylarまたはＥＶＡのような柔軟膜、低密度ポリエチレンと、接着剤と、金属化ポリエチレンテレフタレートの層を有する多層膜、または、参照により本明細書に組み込む、本出願人による米国特許第5,450,112 号に記載の９層膜のような、材料から作られる。インク浮袋またはインク袋の端部は、流体継手200に熱かしめまたは超音波溶接を施して、移動を制限することができる。ばね袋236は、袋壁238の内面に配置された側板240に押しつけるばね242により、片寄せられ開いている。図１６は、図１５の線Ａ−Ａに沿って取った、印字カートリッジ220の断面図である。図１６は、隔壁208を貫いて、流体継手またはアダプタ200の本体202の内部に配置された内部室230へと入る中空針60を示す。図１６に示す実施例の場合、内部室230は中空であり、隔壁210を貫いて挿入された針（図示せず）から供給されるインク用の流体導管として働く。
【００５８】
図１８および図１９に示す実施例の場合、浮袋232およびばね袋236は、従順部材として機能する。インクが浮袋またはばね袋から引き出されるにつれて、それらは内部室230の中で潰れる。この従順性により、浮袋またはばね袋に背圧が生じ、この背圧は、浮袋またはばね袋が潰れるにつれて増大する。たとえば、米国特許第4,500,895 号（浮袋式インク溜め）、および米国特許第5,359,353 号（ばね袋式インク溜め）を参照。これら全ては、本出願人によるものであり、参照により本明細書に組み込む。
【００５９】
図１７、図１８、および図１９に示した実施例は、上に示した機能を与えることに加えて、製造時にカートリッジと共に走行できるインク溜めを提供し、それにより、印字カートリッジの再充填の必要性が排除される。認められるように、この溜めは、0.5から50ccまでのどれかの量のインクを保持するよう寸法決め可能である。したがって、この溜めは、キャリッジ搭載の補助インク溜めを提供することさえでき、それにより、軸外インク供給源の必要性が排除される。
【００６０】
図２０および図２１は、本発明の流体継手に対する異なる形状を示す。他の形状に変えることも可能であり、また本発明の範囲内であることが認められるであろう。
【００６１】
図１４−図１９に示す流体継手またはアダプタ200の実施例は、次の機能を備えている。すなわち、（１）針および印字カートリッジの入口ポートからのインクの漏れを防止し、（２）空気が印字カートリッジ内に流入するのを防止し、（３）補助的な基板搭載インク溜めを提供し、（４）たとえば、印字カートリッジ生産ラインでのような、他のインク供給源からの入口および流体継手を提供することである。
【００６２】
図２２に示すのは、上述の機能（１）−（３）を提供するが、他のインク供給源との流体継手は提供しない、本発明の一実施例である。この実施例の場合、印字カートリッジ50の針60とインターフェースをとるために、隔壁208が一つしか存在しない。インクで飽和した発泡樹脂材231の下には、未飽和の発泡樹脂材がある。排気穴252が設けられ、インクが引き出される際に空気を入れることができる。任意として、空気を通すが液体を通さないＧortexのような材料を、飽和した発泡樹脂材の界面に使用することもできる。図２２に示す実施例は、発泡樹脂材を充填した内部室を備えるが、上述の浮袋およびばね袋の実施例も利用することができる。
【００６３】
上に示した実施例の場合、流体継手200の本体202および肩204、206の形状は、円筒であるが、他のどんな形状も利用できる。その上、本体202および肩204、206の形状は同じである必要はない。唯一つの制約は、流体継手200の肩204が、針60および肩222と嵌合して、流体継手200と印字カートリッジ220の入口ポートとの間のシールを効果的にする能力にある。
【００６４】
印字カートリッジから突出する中空針を有する上に示した実施例の場合、針を隔壁で置換え、流体継手の隔壁を中空針で置換ることができる。これはまた、補助インク供給源に接続する隔壁に関する場合でもある。
【００６５】
図２３、図２４、および図２５は、印字ヘッド組立体83の基本原理を示す。印字ヘッド組立体83は、好適には、内部にレーザ融除により形成されたノズル82を有する柔軟なポリマテープ80（図１２）である。導体84（図２４）が、テープ80の裏面に形成され、キャリッジ48の電極と接触するための接触パッド86に終端する。導体84の他端は、種々のインク放出室およびインク放出素子が形成される基板88の端子に、窓87を通して接合される（図２４）。インク放出素子は、ヒータ抵抗器または圧電要素とすることができる。印字ヘッド組立体は、Ｂrian Ｋeefe他による「Ink Delivery System for an Inkjet Printhead（インクジェット印字ヘッド用インク配送システム）」と称する、本出願人による米国特許第5,278,584 号に記載されているものと同じである。尚、この特許を参照により本明細書に組み込む。このような印字ヘッド組立体の場合、印字カートリッジ50内のインクは、長方形基板88の縁の周りを流れ、各インク放出室に至るインク溝90に流入する。
【００６６】
図２５は、印字カートリッジ50内のインク室61からインク放出室94までのインク92の流れを示す。インク放出素子96および98を付勢すると、インク滴101、102が関連ノズル82を介して放出される。ホトレジスト障壁層104が、インク溝およびインク室を形成し、接着剤層106が、柔軟テープ80を障壁層104に固定する。他の接着剤108によって、テープ80とプラスチック印字カートリッジ本体110との間のシールが与えられる。一実施例の場合、壁112が、基板88の二つの縁の周りのインク経路を分離し、異なる色のインクが壁112の両側に供給される。
【００６７】
柔軟テープ80の導体部分は、印字カートリッジ本体110に、糊付けまたは熱かしめされる。
【００６８】
基板88上のデマルチプレクサが、接触パッド86に加えられた到来電気信号を多重分離し、印字ヘッド79が印刷領域を横断して走査する際に、種々のインク放出素子を選択的に付勢して、ノズル82からインク滴を放出させる。一実施例の場合、インチあたりのドット（dpi）解像度は300dpiであり、300個のノズル82が存在する。他の実施例の場合、少なくとも黒インクカートリッジが600dpiの解像度で印刷を行う。
【００６９】
走査キャリッジおよび印字キャリッジの他の実施例は、本出願人により1996年8月30日に出願された「Inkjet Printing System with Off-Axis Ink Supply Having Ink Path Which Does Not Extend above Print Cartridge（印字カートリッジの上に突出しないインク経路を有する軸外インク供給源を備えたインクジェット印刷システム）」と称する、米国特許出願第08/706,121号に記載されている。この特許出願を参照により本明細書に組み込む。
【００７０】
各軸外インク供給カートリッジ31-34内のインクは、大気圧とすることができ、それにより、インクは、各印字カートリッジ内部の調整器により決定される、各印字カートリッジ内の負圧によって、各印字カートリッジ18,50,220 へと引き込まれる。代替として、軸外インク供給カートリッジは加圧することができる。非加圧または加圧インク供給源実施例において、圧力調整器が、印字カートリッジ内のインク室の圧力を調整するために使用される。したがって、軸外インク供給システムの圧力は調整されない。調整器は、印字カートリッジ内のインク室を、わずかではあるが一定な負圧（たとえば、水柱-2から-7インチ）にさせて、インクが印字ヘッドのノズルから垂れるのを防止する。また、軸外インク供給システムが大気圧にあれば、たとえインク供給システムの位置が印字カートリッジよりわずかに下にあっても、印字カートリッジ内のこのわずかな負圧が、軸外インク供給システムからインクを引き出すように作用する。調整器はまた、印字カートリッジのインク室内を所望の負圧に維持しながら、加圧軸外インク供給源の使用を可能にする。調整器は、印字ヘッドの構成にもよるが、水柱0から-50インチまでの広い範囲の負圧（または背圧）を与えるように設計することができる。圧力調整器の一実施例は、本出願人により1996年8月30日に出願された「Inkjet Printing System with Off-Axis Ink Supply Having Ink Path Which Does Not Extend above Print Cartridge（印字カートリッジの上に突出しないインク経路を有する軸外インク供給源を備えたインクジェット印刷システム）」と称する、米国特許出願第08/706,121号に記載されている。この特許出願を参照により本明細書に組み込む。
【００７１】
図２６は、軸外インク供給ステーション128の他の実施例の斜視図である。軸外インク供給ステーション128からの管36が、インクを印字カートリッジ（図示せず）に供給する。図２６に示す特定の実施例では、４個のカラーインク供給カートリッジ136-139の内３個だけがインク供給ステーション128に設置されている。インク供給ステーション128の区画から突出している中空針142は、図２７に関して更に詳細に説明することにするが、管36の一つと流体連通している。各インク供給カートリッジ136-139の内部のインクは大気圧にあり、インクは、各印字カートリッジ内部の調整器により決定される各印字カートリッジ122-125内の負圧により、各印字カートリッジ122-125に引き込まれる。
【００７２】
図２８は、図３、図２５、および図２６に示すような非加圧インク供給カートリッジ300の分解図である。このようなインク供給カートリッジ300は、そのインク供給源が空になってしまうと、インク供給源支持体（たとえば、図２７の支持体144）から簡単に取り外され処分される。流体相互接続部へのこのようなインク供給カートリッジ300の接続は、図２７に関して説明した。
【００７３】
非加圧インク供給カートリッジ300は、潰れ得るインク袋302と、二つの剛いプラスチックハウジング部材303および304から構成される。インク袋302は、ＭylarまたはＥＶＡのような柔軟膜、低密度ポリエチレン層と、接着剤と、金属化ポリエチレンテレフタレートとを有する多層膜、または参照により本明細書に組み込む、本出願人による米国特許第5,450,112号に記載の９層膜から形成することができる。インク袋302の端をハウジング部材303または304に熱かしめまたは超音波溶接して、袋302の移動を制限することができる。
【００７４】
符号付きタブ305が、インク供給源支持体に形成されたスロットと整列して、正しいカラーインク供給カートリッジが、確実にインク供給源支持体の正しい区画に挿入される。一実施例の場合、インク供給源支持体も、ばね負荷ラッチを使用して、タブ305にラッチしてカートリッジ300を固定し、またユーザにカートリッジ300が正しく配置される旨の触覚フィードバックを与える。
【００７５】
プラスチックインク袋の留め具306が、開口307を通してインク袋302に部分的に挿入され、糊または熱融着により、開口307に対してシールされる。ポペット308が留め具306から突出している。袋留め具306は、プラスチックハウジング部材303および304に形成されたスロット307により、適所に堅く保持される。
【００７６】
ポペットばね309が、ポペット308の穴310を通してに挿入され、続いてポペット玉311が挿入される。玉311は、ステンレス鋼またはプラスチックとすることができる。
【００７７】
ゴム隔壁313の端312が次に、ポペット308の穴310に挿入される。隔壁313を次にクリンプし、クリンプキャップ314を使用してポペット308に固定する。
【００７８】
隔壁313には、印字カートリッジと流体連通している中空針142（図２７）が、図２７に示すように、挿入されるその中心を貫いて形成されたスリット315がある。隔壁313のスリット315は、針を取り外すと、隔壁313の弾力により自動的に押されて閉じる。
【００７９】
ポペットばね309およびポペット玉311は、インクが隔壁313のスリット315を通して漏れないという追加の保証を与える働きをする。スリット315を通して針が挿入されていないと、ポペットばね309は、ポペット玉311を、閉じたスリット315に対して押すので、玉311は、スリット315の閉鎖に連携して、インク漏れに対するシールを与える。
【００８０】
ポペットの無い隔壁、または隔壁の無いポペットを使用して、流体相互接続を設計することが可能である。ポペットの無い隔壁は、針の周りを半径方向シールで確実にシールする。しかし、隔壁のあるインク源がプリンタに長期間設置されていると、隔壁は圧縮固化する傾向がある。取り外すと、隔壁はそれ自身を完全に再シールしないことがある。供給源を傾けたり、落としたりすれば、インクが漏れだすことがある。ポペット弁には（それ自身で）、圧縮固化の問題なく、自己シールするという長所（隔壁に比較して）がある。しかし、ポペット弁は、針の周りをシールしないという点で信頼性が少ない。したがって、カートリッジを用いて耐漏洩流体相互接続を確保するには、或る種の面シールを確立しなければならない。加えて、ポペット弁は、シールしている表面が硬質プラスチックである場合、信頼性が変化する。すなわち、シール表面の小さい欠陥によって漏洩する傾向がある。隔壁/ポペット弁の組合せは、両者の長所、すなわち、圧縮固化の問題を排除しながら、針の周りの隔壁の非常に良好なシールを利用することにより、これらの制限を克服する。更に、隔壁の内面は、欠陥にあまり敏感でないポペット弁に対する従順なシール表面を与える。
【００８１】
好適実施例の場合、集積回路センサ/記憶装置316が、インク供給カートリッジ300に永続的に取付けられる。この回路は、インク供給源の挿入を確認すること、供給源内の残存インクの指示を与えること、およびインク供給源とシステムの残りの部分との互換性を保証する符号を与えること、などの多数の機能を提供する。
【００８２】
代替実施例の場合、インク袋302には正の圧力が与えられる。これにより、インク供給源を印字カートリッジに接続する管を更に細くすることができ、またインク供給ステーションを印字カートリッジの下にうまく配置することができる。インク袋302に剛い側面パネル318を設けて、ばね力を分散させることにより、ばねを使用してインク袋302の側面を共に押し、正の内部圧力を作り出すことができる。弓形ばね、渦巻きばね、泡、ガス、または他の弾力装置が、ばね力を供給することができる。他の実施例の場合、インク袋302をガスのような間歇圧力源により加圧することもできる。代替として、本出願人により1996年8月30日に出願された「Inkjet Printing System with Off-Axis Ink Supply Having Ink Path Which Does Not Extend above Print Cartridge（印字カートリッジの上に突出しないインク経路を有する軸外インク供給源を備えたインクジェット印刷システム）」と称する、米国特許出願第08/706,121号に記載されているような、インク供給源内のポンプを使用することもできる。この特許出願を参照により本明細書に組み込む。
【００８３】
溜め324からのインクが空になると、または他のなんらかの理由により、インク供給源320をドッキングベイ338から容易に取り外すことができる。取り外すと、流体出口328および流体入口342は閉じて、残りのインクがプリンタ内にまたはユーザに漏れないようにするのに役立つ。次に、インク供給源は廃棄されるか、または後に再設置するために保管される。このようにして、本発明のインク供給源320は、インクジェットプリンタのユーザに、インクジェットプリンタに信頼性があり且つ容易に交換可能であるインク供給源を与える、簡単で経済的な方法を提供する。
【００８４】
例示したプラスチックシートは柔軟であり、インクが溜めから空になるにつれて、溜めの体積を変化させることが可能となる。これは、インクが溜めから空になるにつれて作り出される背圧の量を減らすことによって、溜めの中のすべてのインクを引き出して使用可能とするのに役立つ。
【００８５】
本明細書に記載の印字カートリッジ、キャリッジ、および軸外インク配送システムは、インクを印字カートリッジ印字ヘッドのノズルに与える種々の組合せに使用することができる。一例として、記載の印字カートリッジのいすれかを、加圧または非加圧インク供給カートリッジに使用することができる。インク供給カートリッジは、アクセスを便利にするため、使用しやすくするため、空間を最大限利用するため、および所望の配送インク体積を可能とするためのプリンタに構成することができる。圧力調整器は、好適実施例の場合、印字カートリッジと一体であるが、それによって、印字ヘッドの性能をインク供給源および印字ヘッドの相対高さに無関係にすることができる。
【００８６】
最低価格システムは通常、非加圧供給源を備えているものである。しかし、或る状況では加圧が必要なことがある。これは、動圧または静圧変化の原因を考察することにより最も良く理解される。印字ヘッドの静圧は、印字ヘッドが止まっていて、且つ通常、調整器のばねにより水柱-2から−6インチに最適に設定されている場合に存在する圧力として規定される。しかし、インク供給源が、印字ヘッドの下６インチを越えて配置されていれば、調整器は常に開いており（上の設定点範囲を仮定すると）、静圧は常に高さが異なる。更に事態を悪くするのは、問題とする圧力が、印字ヘッドが動作時に受ける圧力として規定される、動圧である。したがって、実際の動圧は、大きい負数になることさえあり、調整器範囲外にある。
【００８７】
インク供給源を加圧すると、この問題が解決される。これは前述の方法によりまたはばねを使用して一定のインク供給圧を与えることにより行うことができる。これは、相対高さ、または動圧降下に影響する他の因子に対抗するように行うことができる。動圧降下を増大させる因子には、印字ヘッドにより使用されるインクの割合、配管直径の減少、配管長さの増大、およびインク粘度の増大がある。加圧は、圧力が印刷品質推進圧力仕様内に、調整器により完全に制御されるまで、増大させねばならない。
【００８８】
これら設計オプションの結果として、一体型圧力調整器は、図１および図２に示したもの以外の広い範囲の製品実施例を与える。たとえば、このようなインク配送システムは、図２９に示すようなファクシミリ機500に使用されるインクジェットプリンタに組み込むことができ、図２９には、走査カートリッジ502と軸外インク配送システム504が、管506を介して接続される様子を想像線で示してある。
【００８９】
図３０は複写機510を示すが、これはまた、本明細書に記載のインク配送システムを組み込んだ複合ファクシミリ/複写機とすることもできる。走査印字カートリッジ502と軸外インク供給源504が、管506を介して接続される様子を想像線で示してある。
【００９０】
図３１は、大型判プリンタ516を示し、これは、トレー518により支持される広い連続した紙ロールに印刷を行う。図示のように、走査印字カートリッジ502は、管506を介して軸外インク供給源504に接続されている。
【００９１】
ファクシミリ機、複写機、および大型判機は、重い仕事を共有する傾向にある。それら機械はしばしば、無管理で多数枚コピーに使用される。したがって、大容量（50-500cc)のインク供給源が、これら機械にとって望ましい傾向にある。対照的に、家庭用プリンタまたは可搬プリンタは、製品の大きさおよびコストを最小にするために、低容量供給源を備えるのが最良であろう。したがって、図１および図２に示す製品配置は、このような形状係数の小さい、またはコストの低い用途に最も適している。
【００９２】
本発明の特定の実施例を図示し説明してきたが、当業者には、本発明の更に広い態様から逸脱することなく、変更および修正を行い得ることは明らかであり、したがって、特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に入るようなすべての変更および修正を、請求項の範囲内に包含するものである。
【００９３】
以下に、本発明の実施態様を列挙する。
【００９４】
１．インクを放出方向に放出するノズルを有し、且つインク滴放出方向とは反対の方向で、インクを受取るように配向されたインク入口ポートを有する、インクジェット印字カートリッジ用の流体アダプタにおいて、
１つの外殻、および内部室を画定する第１および第２の端部を有する本体であって、前記内部室は、本体の第１の端部と第２の端部との間でインク用の内部流体導管を与える、本体と、
前記本体の第１の端部に固定され、且つ前記内部室と流体連通している第１の流体継手と、
前記本体の第２の端部に固定され、且つ前記内部室と流体連通している第２の流体継手とからなり、
前記第１の流体継手は、インクが、内部流体導管を通して第１の流体継手に、また第１の流体継手を通して印字カートリッジの入口ポートへと、インク滴放出方向とは実質的に反対の方向に流れるのを可能にするために、印字カートリッジの入口ポートを解放可能にシールして、内部流体導管と印字カートリッジの入口ポートとの間の流体連通を可能にするよう適応され、
前記第２の流体継手は、インクが、インク供給源から第２の流体継手を通して内部流体導管へと流れるのを可能にするために、インク供給源の出口ポートを解放可能にシールして、内部流体導管とインク供給源の出口ポートとの間の流体連通を可能にするよう適応されることを特徴とする、流体アダプタ。
【００９５】
２．前記内部室は更にインク溜めを含む、前項１に記載の流体アダプタ。
【００９６】
３．前記インク溜めは、インクを収容するための発泡樹脂材を備える、前項２に記載の流体アダプタ。
【００９７】
４．前記インク溜めは、インクを収容するための浮き袋を備える、前項２に記載の流体アダプタ。
【００９８】
５．前記インク溜めは、インクを収容するためのばね袋を備える、前項２に記載の流体アダプタ。
【００９９】
６．前記印字カートリッジの前記入口ポートは中空針である、前項１に記載の流体アダプタ。
【０１００】
７．前記第１の流体継手は、前記入口針を受けるべく適応された弾性材料からなる、前項６に記載の流体アダプタ。
【０１０１】
８．前記弾性材料は更に、前記入口針を受けるべく適応された自己密封穴を備える、前項７に記載の流体アダプタ。
【０１０２】
９．前記第２の流体継手は、針を受けるべく適応された弾性材料からなる、前項１に記載の流体アダプタ。
【０１０３】
１０．前記本体の外部表面は、放出方向と平行な方向に前記印字カートリッジから突出し、且つ前記入口ポートを取り囲んで、前記第１の流体継手と前記印字カートリッジの入口ポートとの間の整列を確保する、覆いの内面に係合する、前項１記載の流体アダプタ。
【０１０４】
１１．前記第１の流体継手を通過するインクの流れは、第１の方向を規定し、前記第２の流体継手に入るインクの流れは、第１の方向と鋭角を成す第２の方向を規定する、前項１記載の流体アダプタ。
【０１０５】
１２．前記鋭角は90°である、前項１１記載の流体アダプタ。
【０１０６】
１３．前記鋭角は0°であることを特徴とする前項１１記載の流体 アダプタ。
【０１０７】
１４．インクを放出方向に放出するノズルを有し、且つインク滴放出方向とは反対の方向で、インクを受取るように配向されたインク入口ポートを有する、インクジェット印字カートリッジ用の流体アダプタにおいて、
１つの外殻、および内部室を画定する第１および第２の端部を有する本体であって、前記内部室は、本体の第１の端部と第２の端部との間でインク用の内部流体導管を与える、本体と、
前記本体の第１の端部に固定され、且つ前記内部室と流体連通している流体継手とからなり、
該流体継手は、インクが、内部流体導管を通して流体継手に、また流体継手を通して印字カートリッジの入口ポートへと、インク滴放出方向とは実質的に反対の方向に流れるのを可能にするために、前記本体が印字カートリッジに係合される場合、印字カートリッジの入口ポートを解放可能にシールして、内部流体導管と印字カートリッジの入口ポートとの間の流体連通を可能にするよう適応されることを特徴とする、流体アダプタ。
【０１０８】
１５．前記内部室は更にインク溜めを含む、前項１に記載の流体アダプタ。
【０１０９】
１６．前記インク溜めは、インクを収容するための発泡樹脂材を備える、前項２に記載の流体アダプタ。
【０１１０】
１７．前記印字カートリッジの前記入口ポートは中空針であり、前記流体継手は、入口針を受けるべく適応された弾性材料からなる、前項１４に記載の流体アダプタ。
【０１１１】
１８．放出方向の媒体上にインクを放出するための印字ヘッドを有する印字カートリッジを有する印刷システムであって、印字カートリッジは、流体を放出方向と実質的に反対の方向に流すことが可能なように配向されたインク入口ポートを有するような印刷システムにおいて、
印字カートリッジを支持し、媒体を横断して走査するための走査キャリッジと、  流体継手であって、入口ポートと流体的に結合して、インクが流体継手から放出方向とは実質的に反対の方向に流れることができるように適応された流体継手と、
流体継手と流体連通し、インクをインク源から受取る流体導管と、
インク源と、
からなる印刷システム。
【０１１２】
１９．前記インク源は、交換可能なインク源である、前項１８記載の印刷システム。
【０１１３】
２０．前記交換可能なインク源は、前記走査キャリッジに配置され、走査キャリッジと共に走査する、前項１９記載の印刷システム。
【０１１４】
２１．前記交換可能なインク源、前記流体導管、および前記流体継手は、一体の交換可能ユニットである、前項１９記載の印刷システム。
【０１１５】
２２．前記交換可能なインク源は、走査キャリッジに対して静止し、前記流体導管は、静止した交換可能なインク源と第２の流体継手との間に、流体連通を確立する柔軟部分を備える、前項１８記載の印刷システム。
【０１１６】
２３．前記インク入口ポートは中空針である、前項１８記載の印刷システム。
【０１１７】
２４．前記インク入口は弾性材料からなる、前項１８記載の印刷システム。
【０１１８】
２５．前記印字カートリッジは、前記走査キャリッジに取り外し可能に設置される、前項１８記載の印刷システム。
【０１１９】
２６．前記流体継手は、印字カートリッジが走査キャリッジに取り外し可能に設置される前に、前記インク入口ポートに取付けられる、前項２５記載の印刷システム。
【０１２０】
２７．前記流体継手は、印字カートリッジが走査キャリッジに取り外し可能に設置された後に、前記インク入口に取付けられる、前項２５記載の印刷システム。
【０１２１】
２８．放出方向の媒体上にインクを放出するために、インクジェット印字カートリッジにインクを供給する方法であって、印字カートリッジは、インクが、放出方向と実質的に反対の方向で流体入口に入るように配向された、流体入口を有するような方法において、
印字カートリッジを走査キャリッジへと放出方向と実質上平行な方向で挿入し、走査キャリッジに対して流体的および電気的な同時接続を行うステップと、
導管と流体連通している流体継手を流体入口に接続するステップと、
インク源を流体導管に取付けるステップと、
インクを、流体導管を通して流体継手に、更に流体継手を通して印字カートリッジへと、第１の方向とは実質的に反対の方向に運ぶステップと、
第１の直角で曲がる経路により第２の方向を規定するステップと、
インクに、第２の直角で曲がり次に印字ヘッドに入る経路を規定せしめて、インクを第１の方向とは実質的に平行な方向に流すステップと、
を含む方法。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、印字カートリッジの入口ポートに解放自在に且つ流体的に接続する流体継手を提供することが可能となる。流体継手は、印字カートリッジが輸送および保管状態にある間、印字カートリッジのシールおよび入口ポートを潤滑し、乾燥、インク漏れ、および空気流入から保護する手段として動作する。流体継手はまた、印字カートリッジ用補助インク溜めを提供する。流体継手は更に、外部インク供給源から印字ヘツドへのインク導管を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を取り入れたインクジェットプリンタの一実施例の斜視図である。
【図２】本発明を取り入れた他のインクジェットプリンタの上面図である。
【図３】本発明を取り入れた他の実施例のインクジェットプリンタのインク配送システムおよびキャリッジの斜視図である。
【図４】印字カートリッジの一実施例を備えた好適なキャリッジの断面図である。
【図５】一つの印字カートリッジが配置されたキャリッジを俯瞰した斜視図である。
【図６】剛いエルボ部材および多岐管に接続された柔軟な管の使用を示す。
【図７】図６の柔軟な管を組み込んだキャリッジの上面図である。
【図８】多岐管が無く、剛いエルボ部材に接続された柔軟な管を組み込んだキャリッジの上面図である。
【図９】多岐管が無く、剛いエルボ部材に接続された柔軟な管を組み込んだキャリッジの斜視図である。
【図１０】外部インク供給源に接続された柔軟な管と、キャリッジに配置された流体相互接続部との間のインターフェースの詳細図である。
【図１１】好適な印字カートリッジ、およびキャリッジの流体相互接続部分の斜視図である。
【図１２】好適な印字カートリッジ、およびキャリッジの流体相互接続の他の斜視図である。
【図１３】今やキャリッジの流体相互接続部に接続されている図１２の印字カートリッジの断面図である。
【図１４】本発明の流体継手の一実施例の斜視図である。
【図１５】印字カートリッジに配置された図１４の流体継手の斜視図である。
【図１６】印字カートリッジの流体相互接続部に接続された図１４の流体継手を有する図１５の印字カートリッジの部分断面図である。
【図１７】発泡樹脂材が充填された内部室を有する図１４の流体継手の断面図である。
【図１８】内部室に浮き袋を有する図１４の流体継手の断面図である。
【図１９】内部室にばね袋を有する図１４の流体継手の断面図である。
【図２０】印字カートリッジの流体相互接続部に接続された流体継手の代替実施例を有する、図１６の印字カートリッジの部分断面図である。
【図２１】印字カートリッジの流体相互接続部に接続された流体継手の代替実施例を有する、図１６の印字カートリッジの部分断面図である。
【図２２】本発明の流体アダプタの断面図である。
【図２３】好適な印字カートリッジ上の印字ヘッド組立体の簡略前面図である。
【図２４】印字ヘッド組立体の裏側の斜視図である。
【図２５】印字ヘッド組立体が入っている印字カートリッジの部分の断面図であり、印字ヘッドのインク放出室へのインクの流れを示している。
【図２６】本発明の一実施例による内部にインク供給カートリッジが配置されているインク供給ステーションである。
【図２７】図２５のインク供給ステーションの部分断面で表した側面図である。
【図２８】非加圧インク供給カートリッジの分解図である。
【図２９】インク配送システムの一実施例を想像線で示したファクシミリ機の斜視図である。
【図３０】ファクシミリ機とプリンタの結合機とすることもできる複写機の斜視図であり、インク配送システムの一実施例を想像線輪郭で示している。
【図３１】インク配送システムの一実施例を示す、大型判インクジェットプリンタの斜視図である。
【符号の説明】
10  プリンタ
16  キャリッジ
18  印字カートリッジ
31-34  インク供給カートリッジ
40  プリンタ
48  キャリツジ
50  印字カートリッジ
52  隔壁
60  針
62  流体導管
83  印字ヘッド
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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