(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容するばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
プリンタ・プロッタの枠体と、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記枠体に対し前記カートリッジ・キャリッジを移動させるカートリッジ・キャリッジ駆動機構と、
前記枠体に対して固定されて液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に流路を設けるために両レザーバ間を接続可能な接続管と、
前記主インクレザーバに対する垂直高さ位置に前記補助インクレザーバを位置決めするために、インク補充の実行中に手動操作無しで該補助インクレザーバを上下に移動させる装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項２】
印刷媒体上にインクジェット印刷する多色インクジェットプリンタ・プロッタであって、
プリンタ・プロッタの枠体構造と、
複数色の液体インクを用いて印刷するための複数のインクジェット・カートリッジであり、各々のカートリッジが、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備している複数のインクジェット・カートリッジと、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿ってシート状の印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
位置あわせのされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記枠体構造に対し前記キャリッジを移動させるキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を各々が収容する、対応する複数の密閉式補助インクレザーバと、
任意の主インクレザーバとこれに対応する補助インクレザーバとの間を各々の管が接続して、インク補充の実行中にこれらのレザーバ間に密閉流路を設けるために両レザーバ間を接続する、複数の接続管と、
各主レザーバ内の背圧を調整するために前記主インクレザーバに対するそれぞれの垂直位置にそれぞれの前記補助インクレザーバを位置決めするために、インク補充の実行中に手動操作無しで該補助インクレザーバを上下に移動させる装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項３】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの主供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
位置あわせされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記キャリッジを駆動するキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
インク補充の実行中に前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記主インクレザーバおよび前記補助レザーバ間を接続可能な接続管と、
前記補助レザーバ内に供給用インクが残存する間に前記主レザーバ内の背圧を実質的に一定に維持するように、前記カートリッジプリントヘッドの高さに対する該補助レザーバの高さ位置を調整する高さ調整装置であって、前記高さ位置は前記補助レザーバ内のインクの量に応じており、インク補充の実行中に手動操作無しで該補助インクレザーバを上下に移動させる装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項４】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、カートリッジ枠体、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１および第２の可撓性側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が双方とも萎まないように偏倚させる内部ばねと、前記枠体を介して該主レザーバへと伸びるインク補充口とを具備しているインクジェット・カートリッジと、
プリンタ・プロッタの枠体と、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記枠体に対し前記カートリッジ・キャリッジを移動させるカートリッジ・キャリッジ駆動機構と、
前記枠体に対して固定されて液体インクの補助供給源を収容する気密性の補助インクレザーバと、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記カートリッジの前記インク補充口と前記補助レザーバとの間を接続する接続管と、
背圧を壊さないように前記主インクレザーバに対する垂直高さ位置に前記補助インクレザーバを位置決めし、インク補充の実行中に手動操作無しで該補助インクレザーバを上下に移動させる装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項５】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの主供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
位置あわせされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記キャリッジを駆動するキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記主インクレザーバおよび前記補助レザーバ間を接続する接続管と、
前記補助レザーバの重さを感知する手段と、
前記補助レザーバ内に供給用インクが残存する間に前記主レザーバ内の背圧を実質的に一定に維持するように、前記カートリッジプリントヘッドの高さに対する該補助レザーバの高さ位置を調整する高さ調整手段であって、前記高さ位置が前記補助レザーバ内のインクの量に応じている高さ調整手段と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項６】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容するばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
前記主インクレザーバ内に配置された供給用液体インクと、
前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記カートリッジ・キャリッジを移動させるカートリッジ・キャリッジ駆動機構と、
前記カートリッジ・キャリッジから離れた供給位置に配置された、液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に流路を設けるために両レザーバ間を接続可能な接続管と、
インク補充の実行中に前記補助インクレザーバと前記ばね偏倚袋型主インクレザーバとの間で相対移動を生じさせる自動装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項７】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
液体インクを用いて印刷するための複数のインクジェット・カートリッジであり、各々のカートリッジが、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備している複数のインクジェット・カートリッジと、
位置あわせのされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記キャリッジを移動させるキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を各々が収容し、前記カートリッジ・キャリッジから離れて取り付けられた、対応する複数の密閉式補助インクレザーバと、
前記複数の補助インクレザーバのうちの各々のレザーバ内に配置された、液体インクの補助供給源と、
任意の主インクレザーバとこれに対応する補助インクレザーバとの間を各々の管が接続して、インク補充の実行中にこれらのレザーバ間に密閉流路を設けるために両レザーバ間を接続する、複数の接続管と、
前記主レザーバ内の背圧を調整するために、インク補充の実行中に前記補助インクレザーバおよび対応する前記主インクレザーバ間で相対移動を生じさせる自動装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項８】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの主供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
前記主インクレザーバ内に配置された、液体インクの主供給源と、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
位置あわせされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
キャリッジ軸に沿って前記キャリッジを駆動するキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
インク補充の実行中に前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記主インクレザーバおよび前記補助レザーバ間を接続可能な可撓性接続管と、
前記補助レザーバ内に供給用インクが残存する間に前記主レザーバ内の背圧を実質的に一定に維持するように、前記カートリッジプリントヘッドの高さに対する該補助レザーバの高さ位置を調整する高さ調整装置であって、インク補充の実行中に手動操作無しで該補助インクレザーバを上下に移動させる自動高さ調整装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項９】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、カートリッジ枠体、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの内部供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１および第２の可撓性側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が双方とも萎まないように偏倚させる内部ばねと、前記枠体を介して該主レザーバへと伸びるインク補充口とを具備しているインクジェット・カートリッジと、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記カートリッジ・キャリッジを移動させるカートリッジ・キャリッジ駆動機構と、
前記カートリッジ・キャリッジから離れた供給位置に配置された液体インクの補助供給源を収容する気密性の補助インクレザーバと、
前記補助インクレザーバ内に配置された、液体インクの補助供給源と、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記カートリッジの前記インク補充口と前記補助レザーバとの間を接続する接続管と、
背圧を壊さないように、インク補充の実行中に前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間で相対移動を生じさせる自動装置と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【請求項１０】
印刷媒体上にインクジェット印刷するインクジェットプリンタ・プロッタであって、
インクジェット・カートリッジであり、インクジェット・プリントヘッド、及び前記プリントヘッドに流体連通しており負圧下で液体インクの主供給源を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、前記主インクレザーバが、第１の可動側壁と、印刷作動中にインクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されるにつれて前記側壁が萎まないように偏倚させる内部ばねとを具備しているインクジェット・カートリッジと、
印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させる印刷媒体前進機構と、
位置あわせされた位置に前記カートリッジを支持するカートリッジ・キャリッジと、
スウォースを印刷するために、キャリッジ軸に沿って前記キャリッジを駆動するキャリッジ駆動機構と、
液体インクの補助供給源を収容する補助インクレザーバと、
前記補助インクレザーバ内に配置された、液体インクの補助供給源と、
前記主インクレザーバと前記補助インクレザーバとの間に密閉流路を設けるために前記主インクレザーバおよび前記補助レザーバ間を接続する可撓性接続管と、
前記補助レザーバ内に供給用インクが残存する間に前記主レザーバ内の背圧を実質的に一定に維持するように、前記カートリッジプリントヘッドの高さに対する該補助レザーバの高さ位置を調整する高さ調整手段であって、前記高さ位置が前記補助レザーバ内のインクの量に応じている高さ調整手段と、
から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルインクジェット（TIJ)プリンタに関するものであり、特に、そこに使用されるペン構造における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
TIJ プリンタは, 通常、TIJ プリントヘッドに連結されたインクレザーバを有するペンを備えている。或る種のペンは、ポリマー発泡体の毛管作用がインクのプリントヘッドからの漏れあるいは垂れ流しを防止するように、インクレザーバ内に前記ポリマー発泡体を配設してある。このような発泡体ペンにおいて、空気が別の通気孔を経てレザーバに入り、プリントヘッドを通してレザーバから分配されるインクと入れ替わる空気流通装置が設けられている。
【０００３】
別のTIJ プリンタは、インクがプリントヘッドから漏れたり垂れないように、通常、減圧あるいは負圧下に維持されるインクレザーバを具備している。可動プリンタキャリッジに取付けられた再充填可能インクレザーバカートリッジ、プリンタキャリッジに取付けられた使い捨て取り替え可能カートリッジ、及びそこからインクが配管によりプリンタキャリッジのプリントヘッドに移送される遠隔又は器外インクレザーバを具備する各種インクレザーバが使用可能である。
【０００４】
インクジェットプリンタ用の萎縮性インクレザーバが、1983年12月20日に発行されたSaito の米国特許第4,422,084 号明細書に開示されている。
袋の各器壁を互いに分離するように偏倚させる各種のばねによりポリプロピレンのインク袋内に負圧が維持される。これらのばねは、インク袋の内部又は外部に取付けることができるが、ばね圧力調整装置構造はインク袋を略完全に空にし得ず、袋自体はプリンタ・キャリッジ上に支持されていないものである。
【０００５】
外部ばね又はエラストマーの空気袋を介して一定した負背圧を達成する別のインクレザーバが、1985年４月２日に発行された米国特許第 4,509,062号明細書に開示されている。
【０００６】
ヒューレット・パッカード社により販売されている DESIGNJETシリーズのような大型インクジェットプリンタ・プロッタは、従来の X-Yベクトルプロッタに比較して速度で相当の改善されている。インクジェットプリンタ・プロッタは、通常、複数のプリントカートリッジを具備し、各プリントカートリッジはノズル列を有するプリントヘッドを備えている。
これらのカートリッジは、連続するスウォースでページを横断して移動するキャリッジに取付けられている。各インクジェット・プリントヘッドは、励起されると、関連ノズルからインクを放出させるヒータ回路を有している。そのカートリッジが所定位置上方に位置決めされると、インクのジェットがノズルから放出されて所定位置にインクの画素を形成する。このように形成された各画素のモザイクは所望の合成画像を形成する。
【０００７】
最近、多様な色の複数のインクジェットカートリッジから成るフルカラーインクジェットプリンタ・プロッタが開発されてきている。通常のカラーインクジェットプリンタ・プロッタは、四種のインクジェットプリントカートリッジを備え、一つは黒インク（Ｋ）用、三つは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黄（Ｙ）のカラーインクである。三つのカラーカートリッジからの色が混合されて色のフルスペクトルを得る。
これらのカートリッジは、通常、プリンタ・プロッタのキャリッジに取付けられている組立体内部の各仕切り内に取付けられている。キャリッジ組立体は、インクジェットカートリッジを位置決めし、通常、インクジェットカートリッジのヒータ回路に接続するのに必要な回路を保持している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
内部ばね偏倚袋型レザーバ付きカートリッジを使用する大型プリンタ・プロッタが開発されている。この装置が受ける過酷な取扱いは勿論、多数のプロットを形成することに使用されるインク量のために、ユーザはその内部レザーバのインクが枯渇しているカートリッジを手動で取り替える必要があった。
このことは、大量のプロットが開始されて、一個以上のカートリッジがインクを使い果たすのでプロットを放棄しなければならず、莫大な浪費を招来させる。
その上にこのようなプロットがなされる印刷媒体は、通常、比較的高価なものある。更に、プロットが完了する前にカートリッジ群の一つがインクを使い果たすので、大量のプロットを開始するに当たりそのプロットを放棄すべき時間が空費される。
【０００９】
従って、ばね偏倚袋型レザーバ付きカートリッジを採用しているプリンタ・プロッタにおいてインクの増量供給を行う装置及び技術が求められている。
【００１０】
本発明は、前述した従来技術の問題点を解消し、ばね偏倚袋型レザーバ付きカートリッジによりインクの増量供給が可能なインクジェットプリンタ・プロッタを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、インクジェット・プリントヘッド、及び該プリントヘッドに流体連通状態で負圧下で液体インクの内部供給を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、該密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバが、可動側壁及び印刷作動中にインクが前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから引き出され、前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されると、前記側壁が萎まないように偏倚させるための内部ばねを具備しているインクジェット・カートリッジ；プリンタ・プロッタの枠体；印刷領域に対する媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させるための印刷媒体前進機構；前記カートリッジを支持するためのカートリッジ・キャリッジ；スウォースを印刷するためのキャリッジ軸に沿って前記枠体に対し前記カートリッジ・キャリッジを移動させるためのカートリッジ・キャリッジ駆動機構；前記枠体に対して固定されて液体インクの補助供給を収容する密閉式補助インクレザーバ；前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバと前記密閉式補助インクレザーバ間に密閉流路を備えるために両レザーバ間を接続するための接続管；及び背圧を破壊しないように前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバに対する垂直高さ位置に前記密閉式補助インクレザーバを位置決めするための装置；から成ることを特徴とする印刷媒体上にインクジェット印刷するためのインクジェットプリンタ・プロッタによって達成される。
【００１２】
本発明のインクジェットプリンタ・プロッタは、インクジェット・プリンタヘッドと、該プリンタヘッドと流体連通状態にあって負圧下で液体インクの内部供給を収容するための密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバを具備しているインクジェット・カートリッジから成っている。前記主インクレザーバは、可動側壁及び、印刷作動中に前記インクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリンタヘッドから印刷媒体上に排出されると、前記側壁が萎まないように偏倚するための内部ばねを具備している。
前記プリンタ・プロッタは、枠体及び、印刷領域への媒体前進方向における媒体経路に沿って印刷媒体を前進させるための印刷媒体前進機構を具備している。カートリッジ・キャリッジは、整合位置に前記カートリッジを保持し、カートリッジ・キャリッジ駆動機構は、前記カートリッジ・キャリッジをスウォース印刷するためにキャリッジ軸に沿って移動させる。
【００１３】
本発明のインクジェットプリンタ・プロッタによれば、補助インクレザーバが、液体インクの補助供給を収容するための前記枠体に固定されている。接続管が、前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバと前記補助インクレザーバ間に密閉流路を備えるために該両レザーバ間に延在する。
前記プリンタ・プロッタは、前記背圧を破壊しないように、前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバに対する高さ位置に前記補助インクレザーバを位置決めするための手段を具備している。好ましくは、前記補助インクレザーバの前記高さ位置は、印刷作動中前記カートリッジが前記キャリッジに固定される間に、前記ウリントヘッドが配置される高さよりも低い。
【００１４】
前記補助インクレザーバは、インクが消費されても背圧に変動が生じないように大量の液体インクを収容する。好ましい実施態様では、前記補助インクレザーバは比較的大きな深さと幅寸法を有する平坦な袋である。
【００１５】
本発明の別の局面によれば、前記補助インクレザーバは、該補助インクレザーの重量が変化すると、その高さ変化するばね偏倚プラットフォームによって支持されている。前記インクが、前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバを補充するために前記補助インクレザーバから引き出されると、前記補助インクレザーバの重量が減少し、前記プラットフォーム及び補助インクレザーバが上昇する。このことによって前記インク補充系における一定圧力及び高さ水頭が維持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
各図面は、頑丈な外部ハウジング10から成る取替え可能なインクカートリッジを示していて、該ハウジング10は熱結合、接着剤あるいは好ましくは連結タブを介してプレスばめによって、プラスチック周壁部16の両側に取り付けられる一対の間隔を置いたカバー板 12,14有している。前記カートリッジの筒口部13は、そこに電動プリントヘッド（図示せず）が取り付けられる最下方端壁（図１）におけるインク排出開口部19を有している。
【００１７】
比較的頑丈な内部プラスチック枠体20、及び少なくともその一つが可撓性膜であり前記内部プラスチック枠体20に取り付けられている一対のインク袋側壁 22,24から成る内部萎縮性レザーバ構造体25が、前記外部ハウジング16内に組み込まれる。好ましくは、前記内部プラスチック枠体20は、二段射出成形方法で前記外部ハウジング16と共に成形される。
前記内部プラスチック枠体20は、それに前記袋側壁 22,24の熱結合を可能にするため、前記外部ハウジング10のプラスチック材よりも柔軟で低融点プラスチック材から形成される。代わりに、前記内部プラスチック枠体20は、前記外部ハウジング16に対する該枠体20の組み込みを容易にするためにある程度の可撓性を有して前記内部プラスチック枠体20と別個に成形可能であるが、一方の前記内部プラスチック枠体20は、後述する前記可撓性袋膜に対して頑強なものである。
【００１８】
前記内部プラスチック枠体20は、一対の対向側端部 21a,21bを有し、該一対の対向側端部 21a,21bに前記可撓性プラスチックインク袋部材 22,24が、熱溶着によってその周端縁が夫々結合されてレザーバ構造25を形成する。前記レザーバ構造25は、圧力調整装置30を有し、該装置30は、順次好ましくは弓形ばね60によって前記可撓性膜 22,24に向けて付勢される一対の間隔を置いて略平行する金属性側板 40,50を具備して成っている。
次に、前記内部プラスチック枠体20、可撓性膜 22,24及び圧力調整装置30を具備するレザーバ構造組立体が、前記カートリッジの前記プラスチック周壁部16の内部に組み込まれ、その後、前記カバー板 12,14が前記プラスチック周壁部16に取り付けられる。前記外部ハウジング16の前記筒口部13は、前記可撓性インク袋レザーバと流体連通状態に配設されるインクフィルタ18を具備する。
前記インクフィルタ18は、前記外部ハウジング16の内部を除き前記レザーバ構造25の内部あるいは外部に、前記レザーバ構造体25から前記インクフィルタ18まで流体連通状態を保証するため小規模の出口及びシールの変更を以て組み込み可能である。前記外部ハウジング16の最下部（図１）は、インク排出口19が設けられ、該インク排出口19を通して前記インクフィルタ18から前記プリントヘッドに前記インクが下方に向け排出される。
【００１９】
前記圧力調整装置30の側板 40,50は、ステンレス鋼のような金属の連続板から個別に切断され、各側板 40,50は前記可撓性膜 22,24の破損を減少させるため隅部に丸み付けした略長方形とする。
【００２０】
前記弓形ばね60もステンレス鋼のような金属の共通板から都合良く切断することができる。
【００２１】
前記弓形ばね60は、好ましくは前記各側板40,50 上の中間部の頂点をスポット溶接又はレーザ溶接に溶着する。
【００２２】
その一方の表面にアクリル接着剤を含有する薄いけれども丈夫なポリエチレン被膜 41,51の形態にある端縁保護部材が、必要に応じて前記各側板 40,50の外表面に圧着することができる。前記被膜 41,51は、前記金属板 40,50の各端縁から約 1.2ミリメートルの幅を越えて拡張し、前記金属側板 40,50の各端縁が比較的デリケートな前記プラスチック袋部材 22,24に接触することを阻止している。
【００２３】
前記圧力調整装置30は、前記内部プラスチック枠体20と前記外部ハウジング10において中央に配設された後、前記各可撓性プラスチックインク袋側壁 22,24間の前記内部プラスチック枠体20における前記圧力調整装置30及び前記被膜 41,51の中央位置決めを常に維持するように留意しながら、前記二枚の可撓性プラスチックインク袋側壁又は膜 22,24が、前記内部プラスチック枠体20の一対の対向側端部 21a,21bに対しそれらの周縁部を熱結合又は接合される。
しかる後、前記袋側壁 22,24は、好ましくは破線Ｂによって境界を示された領域内の前記被膜 41,51に熱結合によって、前記圧力調整装置30に強固に取り付けられる。前記熱結合は、前記圧力調整装置30と前記袋側壁 22,24間の相対運動を阻止すること、及び前記金属板 40,50が前記袋側壁 22,24を切断あるいは穿孔することを阻止するために、前記比較的デリケートな袋側壁 22,24に対する前記金属板 40,50の直接々触を阻止することを第一目的としている。
前記保護被膜が無い場合、前記袋側壁 22,24は、前記圧力調整装置30に対し熱結合あるいは適正な接着剤によって直接的に結合される。いずれの構成方法も前記袋側壁 22,24とのインク接触面積を減少させ、順次、前記袋側壁 22,24を通した前記インクからの水分移動を最少にする。このような水分移動は、終始、インクの品質を劣化させるので、いずれの構成方法もかかる問題を最少にする。
一実施態様において、熱結合の前記破線面積域の広さは約 8×29mmであり、前記熱結合領域は前記金属側板 40,50上の中央に配設される。別の実施態様において、前記金属側板 40,50及び前記袋側壁 22,24は、当初、互いに可動接触状態に組み合わされ、その後、加熱された圧板が、暫時、前記袋側壁 22,24に接触し、該袋側壁 22,24を前記金属側板 40,50に融合させる。かかる融合の品質を改良するため、僅かな真空が前記内部プラスチック枠体20内に与えられねばならない。
【００２４】
前記インクが前記レザーバ袋から引き出されると、前記インク袋の可撓性袋側壁 22,24及び前記圧力調整装置30の金属側板 40,50は、前記レザーバ袋の前記インクが略完全に空になるように、前記弓形ばね60が互いに上下に接触するようになって前記金属側板 40,50と実質的に平坦な構造状態になるまで、次第に相互に接近する。
【００２５】
当業者は、好ましい実施態様から種々の変更例が推考されることを容易に認めるであろう。従って、権利保護の範囲は添付された各特許請求の範囲の各限定によってのみ特定されるものである。例えば、前記被膜 41,51は、或る実施例において不要であり、二枚の可撓性袋側壁 22,24に代わり単一の可撓性袋側壁を有するインク袋を構成することも可能である。この実施例において、前記圧力調整装置は、単一の側板を一枚のばねによって前記単一の可撓性袋側壁に係合状態に押圧させるだけで良い。
【００２６】
従って、本発明は、前記圧力調整装置が前記各可撓性袋側壁間の適正位置に中央で互いに離れて配設されることを保証する熱結合技術、好ましくは前記二枚の側板 40,50の外面を被覆する端縁保護被膜に対する前記各可撓性袋側壁の熱結合を提供するものであることが前述の説明から理解されるであろう。
【００２７】
本発明のこのような好ましい実施態様において、前記圧力調整装置による前記薄い袋側壁の不注意な穿孔が、前記金属側板の外面に結合された頑丈なプラスチックの被膜形態の端縁保護部材によって阻止される。
【００２８】
図２は、本発明を具現化している部分的に組立られたインクカートリッジを示し、該カートリッジは、複合枠体構造 16,20及び一対のカバー側板 12,14から成る外部ペンケースを具備している。前記枠体構造は前記インクレザーバの開放域 315を画成している。
ペン筒口部13は、前記カートリッジの一つの隅部に形成され、プリントヘッド17は前記筒口部13の端部21に取付けられている。TIJ プリントヘッドは当技術分野で周知であり、プリントヘッド平面に配設された複数のオリフィスノズルを具備している。この好ましい実施態様において、前記各ノズルは、前記プリントヘッド平面に略垂直な方向にインク液滴を放出する。前記カートリッジ及びキャリッジは、当技術分野で周知であるように、前記プリントヘッド17の作動を制御するプリンタ制御装置に前記プリントヘッド17を接続する電気配線要素（図示せず）を具備している。
【００２９】
前記圧力調整装置30は、前記各可撓性プラスチックインク袋側壁 22,24間の前記内部プラスチック枠体20における前記圧力調整装置30の中央位置決めを常に維持するように留意しながら、前記内部周辺枠体20の前記開放域 315の中心に配設され、前記二枚の可撓性インク袋側壁 22,24がその周辺端縁を前記側端部21に熱結合又は接合されている。
その後、前記各可撓性インク袋側壁 22,24が、好ましくは 144として示されている領域に熱結合によって、前記金属側板 40,50に強固に取り付けられる。この熱シールは、前記金属側板 40,50の各端縁による前記各可撓性インク袋側壁 22,24の切断又は穿孔を阻止ため、前記金属側板 40,50の前記各可撓性インク袋側壁 22,24に対する直接々触を阻止することと同様に、前記圧力調整装置30と前記各可撓性インク袋側壁 22,24間の相対運動を阻止することを第１目的としている。
図６に最も良く示されているように、各カバー板 146は、整合タブ 148及びスロット 149を介して前記外部周辺枠体に取り付けられる。
【００３０】
前記各袋側壁 22,24に使用される材料は、前記レザーバからの液漏れあるいは移動を阻止するために、可撓性、耐穿孔性、水分の非浸透性及びそこに収容する前記インクとの化学的な両立性且つ非反応性を有すべきであり、空気、塵埃、液体等の外部汚染物に対し非浸透性を有すべきである。
【００３１】
前記レザーバは入口 122を通して前記インクが充填され、該入口 122はその後で出荷のため栓で塞がれる。前記プリントヘッド17のオリフィスを通して前記インク液滴を放出するために必要な手段は当技術分野で周知であり、その手段は前記インク容量が減少すると、前記各袋側壁 22,24が内方に収縮するように前記前記レザーバの漸進的萎縮をもたらす。
【００３２】
図４〜図６を参照すると、前記外部周辺枠体は、薄肉溝15の両側に一対の間隔を置いた平行スロット 10a,10bが設けられている。各カバー板は、前記各スロット 10a,10bに整合する付加的に中央に配設されたスロット（図示せず）を具備して前記各袋側壁 22,24に熱結合されるインクレベル指示器板 113,114のための通路を形成している。前記結合領域は、図４に領域 142,144として示されている。静止観察窓 125を有する窓装置 124が前記薄肉溝15上に整合して配設され、前記指示器板 113,114の移動のための通路を形成している。
【００３３】
図７〜図９の略図は、前記レザーバからの前記インクの消耗中に、前記弓形ばね60により与えられる負圧の範囲を最適化するために、前記カートリッジ内に前記ばね組立体が予め装填される仕方を示している。前記ばね60に必要な実際の負圧は、前記ノズルオリフィスの構造、前記カートリッジの形態（前記カートリッジの厚さにより決まる前記レザーバの外部拡張限界を含む）及び前記キャリッジにおける印刷位置に配設されたときの前記カートリッジの水平・垂直方向の向きにより決まる前記レザーバの静的インク液頭等を含む各因子に基づいている。
この点に関し、前記インクが前記入口 122を経て前記レザーバ内に供給されると、前記可撓性インク袋側壁 22,24に対す作用する前記ばね力は、前記カートリッジの保管中、前記カートリッジの前記キャリッジ載置中あるいは前記キャリッジ上で作動中に前記プリントヘッド17を通した垂れ流しのような好ましくない前記インク液漏れを防止するに十分な背圧（即ち、負圧）を発生するように校正されねばならないことを強調することが重要である。従って、図８に最も良く示されているように、前記可撓性インク袋側壁 22,24は、充填作業が終了後、前記ケースのカバー側板又は頑丈な枠体部材に接触させるべきでない。
【００３４】
図11は、その最長寸法をＺ軸、中間寸法をＹ軸、最小寸法をＸ軸として直立姿勢で取付けた前記カートリッジを組み込んだ TIJプリンタ 230の好ましい実施態様をを示している。前記プリンタ 230は、紙シートのような印刷媒体 236を支持する圧板 234を具備した各種要素を支持するハウジング 232を具備している。
前記プリンタ 230は、走査軸 240に沿って駆動されてインク滴を前記ペン 250から前記印刷媒体上に排出するペンキャリッジ 238を具備している。当業界で周知のように、前記プリンタ 230は、更に、図示してない媒体前進機構を備え、媒体を媒体前進軸に沿って前進方向矢印242に前進させ、前記走査軸 240に沿い前記キャリッジ 238によって遂行される次の後段スウォースに対して前記媒体を位置決めするために、媒体前進軸に沿った前記Ｙ軸 242の方向に前記媒体を前進させる。
本発明の一局面によれば、前記キャリッジ 238は、複数の薄いペン 250を保持し、前記キャリッジ 238の前記Ｘ方向の移動に沿った前記ペン 250の薄さのために比較的狭幅に形成されている。その結果、前記プリンタ 230の求められている幅も又、従来プリンタよりも比較的小さく形成される。更に、前記ペン 250の前記深さ寸法は、その高さ寸法よりも小さく、それによって大容量のペン 250を提供する一方、前記ペンのフットプリント(Footprint) を最少にしている。
【００３５】
本発明の好ましい実施態様において、前記キャリッジ 238は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのような各異色の四個のペン 250を支持するために適用された区画室群を具備している。前記各ペン 250は、緊密に詰められた配列で固定され、図10に示されているように、新しいペン 250と入れ換えるため前記キャリッジ 238から選択的に取り外される。前記各ペン 250の前記プリントヘッド17は、前記印刷媒体に面している前記ペン区画室における各開口部を通して露出されている。
【００３６】
前述の実施態様はTIJ カートリッジであるが、本発明は、前記カートリッジの一部としてインクレザーバを組み入れている他のプリントカートリッジとともに使用することもできる。同様に、本発明は二種複合枠体に限定されず、該枠体に対し可撓性袋側壁が熱かしめ、糊付け、結合、圧着等で取付け可能なように、単一又は複合式枠部材に適応可能である。
【００３７】
本発明の別の局面によれば、軸外補助インクレザーバが前記ばね偏倚袋型インクレザーバに連結され、従って、この装置によってできるだけ簡便に印刷量を増加させている。この局面は、特に、大判印刷(LFP) に関連する諸問題の解消に適している。前記軸外補助インクレザーバは、前記大判印刷顧客に増強されたプリンタの簡便性及び減少された顧客サイドの干渉を提供する。これはインク使用の広範囲にわたり印刷品質を維持しながら達成される。
【００３８】
好ましい装置は、前記ばね偏倚袋型主インクザーバ、インク供給管、及び前記供給管を介して前記主インクレザーバに連結される補助インクレザーバを具備している。前記補助インクレザーバから前記主インクザーバに前記インク流を送り込むために前記主インクザーバの背圧（真空）と供給袋正圧との組合せを使用しながら、前記ばね偏倚袋型主インクザーバは前記インクによって連続的に再充填される。
前記供給管の内径は、前記ばね偏倚袋型主インクザーバにおける前記インク供給を維持するために、大きな印刷負荷で前記インクを供給するに十分なものである。この装置は、前記供給管を通した毛細管流に依存していない。前記カートリッジの背圧に対する印刷品質の敏感性のため、前記補助インクレザーバは、前記プリントヘッド・ノズルでの前記インクの垂れ流しと枯渇を防止する前記配管系出口での前記インク液頭を確立し、更に、前記補助インクレザーバから前記主インクザーバまでの前記インクの連続流を保証する垂直位置に配設される。
【００３９】
前記供給管は、この発明と同時に出願され、共通に譲渡され、同時係属中の米国特許出願第08/455,478号明細書のINK-JET SWATH PRINTER WITH AUXILIARY INKRESERVOIR 、発明者 J.H.Bohorquez氏等、代理人整理番号10950575-1、に記載されているように、そこを通して前記主インクレザーバが、通常、前記インクによって当初充填される前記インク充填口、例えば、入口122(図4)を介して前記主インクレザーバに連結される。その全開示内容は、本書に参照例として組み入れられている。変更例として、前記供給管は、例えば、詳細に後述するコーナハンドル領域にある前記カートリッジ枠体を通して延伸する第２補充口を介して前記主インクレザーバに連結される。
【００４０】
前記ばね偏倚袋型主インクジェットカートリッジの印刷品質は、背圧に依存するころが知られている。これは、一般に、本発明の一局面に基づいて前記補助インクレザーバが前記インクを収容している間に一定にたもたれるので、前記印刷品質は、増加された印刷時間又は印刷量を介してある程度まで調整される。
前記主インクレザーバの前記背圧は、該主インクレザーバ内の前記インク容量に大きく依存し、依って、前記補助インクレザーバから前記主インクレザーバに流動している前記インク量は重要になる。本質的に、前記主インクレザーバ内の所要量は、前記補助インクレザーが前記プリントヘッド・ノズルより低い高さに関して設置される場所を指示する。前記カートリッジ内の前記背圧が特定範囲内に維持されていると、優れた印刷品質が得られる。
前記補助インクレザーバが前記プリントヘッド・ノズルに対し余りにも高く配設されると、前記背圧の減少をもたらし、前記カートリッジに前記プリントヘッド・ノズルを通した前記インク液漏れを発生させていまう。一方、前記補助インクレザーが前記プリントヘッド・ノズルに対し余りにも低く配設されると、前記インクが前記主インクレザーバカートリッジから前記補助インクレザーバに流れてしまう前記インクの逆流がし生じ、前記背圧の増加及びノズルの枯渇を招くことになる。
好ましい前記ばね偏倚袋型主インクレザーバ及び前記インクジェット・プリントヘツドは、前記背圧の通常範囲が、２〜10インチ水柱であり、好ましくは３〜７インチ水柱の狭い範囲である。所定の前記カートリッジが正しく動作するための前記背圧の範囲は、ばねレート及びプリントヘッドの形式に依存する。
【００４１】
本発明の別の局面によれば、前記プリントヘツド・ノズルの高さに対する前記補助インクレザーバの高さは、前記補助インクレザーバに上向きの力を連続的に与えるばね機構を使用しながら調節される。前記インクが前記補助インクレザーバから前記主インクレザーバ内に排液されると、前記補助インクレザーバに作用している前記ばね力は、前記補助インクレザーバに前記インクが排液される前の初期位置に対応して上昇をもたらす。
その結果、前記装置は、前記補助インクレザーバに相対的な一定量のエネルギー（圧力水頭及び高さ水頭）を維持するための手段を提供する。前記主インクレザーバの前記背圧は、該主インクレザーバ内の前記インク量に大きく依存している。少量の前記インクが前記プリントヘツド・ノズルを介して排出されると、前記主インクレザーバで前記背圧の増加が認められる。これは、前記主インクレザーバ内のインク量が、前記流量が零になる点に前記背圧が減少するまで、前記補助インクレザーバから前記主インクレザーバへの前記インク流量の増加をもたらす。
本発明のこの局面は、前記インクが前記補助インクレザーバに存在する限り、それによって前記主インクレザーバ内の前記インク量が一定に維持される作用を生成する。更に、前記インク液の排出につれて増加する前記補助インクレザーの高さは、前記補助インクレザーバ袋の重量、従ってそのインク量がポテンショメータ、線形可変作動変換器又は他の変位変換器を使用して電子的に監視可能な方法を提供する。
【００４２】
本発明のこの局面を利用している好ましい実施態様が、図12〜図29に示されている。この実施態様は大版印刷用スウォースプリンタ・プロッタ1000である。図12は、サーマルインクジェット大判プリンタ・プロッタ1000の斜視図である。前記プリンタ1000は、左右の駆動機構格納部 1016,1018及び制御盤1020を備えたスタンド1014上に取り付けられたハウジング1012を具備している。キャリッジ組立体1100は、キャリッジバー1024に沿った往復運動用に作られていて、両者はカバー1022の下に仮想線で示されている。紙のような印刷媒体1030は、媒体軸駆動機構（図示せず）により垂直又は媒体軸に沿って位置決めされる。当技術分野で普通なように、前記媒体軸はＸ軸と呼ばれ、キャリッジ走査軸はＹ軸と呼ばれる。
【００４３】
図14に示されているように、水平軸又は前記キャリッジ走査軸Ｘ上の前記キャリッジ組立体1100の位置は、キャリッジ位置決め機構1110によりエンコーダストリップ1120に関して決定される。前記キャリッジ位置決め機構1110は、キャリッジ位置決めモータ1112を具備し、該モータ1112から延伸し、それを介して前記モータ1112が小さなベルト1116を駆動する軸1114を有している。
前記小さなベルト1116を介して、前記キャリッジ位置決めモータ1112は、シャフト1118を経由してアイドラー1122を駆動する。前記アイドラー1122は、順次、第２アイドラー1126により支持されているベルト1124を駆動する。前記ベルト1124は前記キャリッジ組立体1100に取付けられ、それを通じて滑動するように構成されている。
【００４４】
前記走査軸Ｙにおける前記キャリッジ組立体1100の位置は、前記エンコーダストリップ1120の使用によって精密に決定される。前記エンコーダストリップ1120は、一方端を第一支柱1128に、他方端を第二支柱1129によって固定される。光学読取装置（図示せず）が前記キャリッジ組立体1100に設置され、後述する方法で最適なイメージ記憶を遂行するために、本発明によって利用されているキャリッジ位置信号を発信する。
【００４５】
前記媒体及びキャリッジ位置情報は、前記キャリッジ組立体1100が前後に移動すると、前記キャリッジ組立体1100に設置されている回路盤1170にあるプロセサに供給される。前記プロセサは、スウォース軸に沿った前記キャリッジ組立体1100の移動を調節するために、引込回路に配置された可撓性電線束を経て前記ハウジング1012内に固定された前記制御盤1020に接続されている。
【００４６】
図12〜図14を参照すると、前記プリンタ1000は、各内部ばね偏倚袋型主インクレザーバ内に異色の、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのインクを貯蔵する四個のインクジェット・カートリッジ 1102,1104,1106,1108を有している。前記キャリッジ組立体1100が前記Ｘ軸及びＹ軸に沿い前記媒体1030に対して移動すると、前記インクジェット・カートリッジ 1102,1104,1106,1108における選択されたノズルが作動し、前記インクが前記媒体1030上に付着する。前記インクジェット・プリントヘッドからの異なるインク色は混合して色の全スペクトルを得る。
【００４７】
前記キャリッジ組立体1100は、前記インクジェットカートリッジ 1102,1104,1106,1108を位置決めし、該各インクジェットカートリッジにおけるヒータ回路に接続するのに必要な回路を保持している。前記キャリッジ組立体1100は、前方スライダー（図示せず）及び後方スライダー1024上を往復動するように構成されているキャリッジ1101を具備している。
前記各カートリッジは、緊密に詰め込まれた状態の配列に固定され、選択的に前記キャリツジ1101から取り外され、新しいペンと入れ替えられる。前記キャリッジ1001は、一対の対向側壁 1101A,1101B及び間隔を置いた短い内壁 1101C,1101D,1101Eを具備し、これらは各キャリッジ区画室を画成している。前記各カートリッジ壁は、頑丈なエンジニアリング・プラスチックから成っている。前記カートリッジのプリントヘッドは、前記印刷媒体1030に面している前記カートリッジ区画室の開口部を通して露出している。
【００４８】
前述したように、全カラー印刷及びプロットは、各カートリッジからの色が前記媒体1030上に付着されることを必要とするので、前記カートリッジ内部レザーバからの前記インクの枯渇をもたらす。
【００４９】
本発明に基づき大量のインクを供給するために、補助インクレザーバが接続管を介して各ばね偏倚袋型カートリッジ内部レザーバに接続される。従って、図15〜図16に示されているように、補助インクレザーバ1410が、接続管1310を介してカートリッジ1102に接続されている。補助インクレザーバ1420が、接続管1320を介してカートリッジ1104に接続されている。補助インクレザーバ1430が、接続管1330を介してカートリッジ1106に接続されている。補助インクレザーバ1440が、接続管1340を介してカートリッジ1108に接続されている。
前記各接続管は、前記回路盤1170上の前記プロセサに対し電気的接続を与えるために使用される前記引込回路の所定長さの前記可撓性電線束によって保持され、それによって前記スウォース軸に沿って前記キャリッジ組立体1100の移動を調節する。
例えば、所定長さのケーブルチェーンが前記電気引込回路及び前記各接続管を保持するために使用可能である。前記ケーブルチェーンは、ピボットピンと連結された各チェーンリンクによって可撓性を有し、前記電気引込回路及び各接続管は、バインド線によって前記ケーブルチェーンに沿い種々の箇所に連結あるいは前記ケーブルチェーンによって画成された溝内に固定される。
前記ケーブルチェーンの一方端は、前記キャリッジ組立体1100に接続され、他方端は、前記プリンタ躯体部に固定される。前記ケーブルチェーンの可撓性は、前記載置型引込回路及び前記各接続チューブと共に該ケーブルチェーンに前記キャリッジ組立体1100の移動に制御された状態で追従することを許容する。適正なケーブルチェーンは、例えば、米国 Rhode Island 州 East Providence  にある Ignus社から販売されているIgnus Energy Chainシリーズ 07 製品が利用できる。
【００５０】
前記四個の補助インクレザーバ1410〜1440は、前記キャリッジ組立体1100に隣接する前記プロッタ躯体部から吊設されたプラットフォーム 1510,1520,1530,1540に保持され、そこで前記各補助インクレザーバ1410〜1440と前記印刷媒体1030間と同様に、前記各補助インクレザーバ1410〜1440と前記キャリッジ組立体1100間の相対運動補助が存在する。前記各補助インクレザーバ1410〜1440は、前記各可撓性接続管を介して前記各カートリッジ 1102,1104,1106,1108の前記各内部レザーバに接続されている。前記各可撓性接続管は、前記各インクジェット・プリントヘッドを駆動させるために、前記各ペンに接続されている電気制御リボンコネクタに固定されている。
【００５１】
図15は、前記プリンタ・プロッタ1000の概略前方立面図であり、前記各カートリッジ1102,1104,1106,1108 に取付けられた前記各可撓性接続管1310,1320,1330,1340 を示している。これらの可撓性接続管1310,1320,1330,1340 は、図16の後方立面図に示されているように、前記各補助インクレザーバ1410〜1440,1108 に連通している。前記各補助インクレザーバ1410〜1440は、平坦で大容量の袋である。前記ばね偏倚袋型主インクレザーバ、接続管及び補助インクレザーバから成る各組は、互いに接続されて密封された連続的インク補充系を形成する。
【００５２】
前記各補助インクレザーバ1410〜1440は、前記各ばね付勢されたプラットフォーム 1510,1520,1530,1540上に支持される。図17及び18は、前記プラットフォーム 1510 と前記補助インクレザーバ1410、及びその高さ調節形態を示している。
他のプラットフォームは前記プラットフォーム1510と同じである。前記プラットフォーム1510は、コイルばね1514によって支持され、各支柱1512上で上下に滑動する。前記Ｚ軸方向の前記プラットフォーム1510の高さ位置は、その後の前記補助インクレザーバ1410の袋の重量に依存する。図17に示されているように、前記インクが充填された前記補助インクレザーバ1410の袋に対する前記高さ位置は，Ａで示された比較的低い平衡位置で安定している。
前記カートリッジ1102内の前記ばね偏倚袋型主インクレザーバを補充するために、前記インクが前記補助インクレザーバ1410の袋から引き出されると、前記補助インクレザーバ1410の袋は軽くなり、前記プラットフォーム1510に作用している前記ばね力は、前記補助インクレザーバ1410にその初期位置に対する高さを上昇させる。図18は高さＢにある前記プラットフォーム1510と共に一部消費された前記補助インクレザーバ1410の袋を示している。
【００５３】
前記密閉流体通路で前記カートリッジ内の前記ばね偏倚袋型主インクレザーバに接続された前記補助インクレザーバの結果として、比較的一定した量のエネルギー（圧力水頭及びよび高さ水頭）が維持される。前記ばね偏倚袋型主インクレザーバの前記背圧が、その中に収容されている前記インク量によって主に調節される。
印刷作動中に、少量のインクが前記プリントヘッド・ノズルを通して排出されると、前記背圧の増加が認められる。このことは、順次、前記主インクレザーバ内のインク量が、前記流量が零になる点に前記背圧が減少するまで、前記補助インクレザーバから前記主インクレザーバへの前記インク流量の増加をもたらす。
従って、本発明は、前記補助インクレザーバ内に前記インクが存在する限り、前記主インクレザーバが一定に保たれる技術を提供する。
【００５４】
前記コイルばねを利用している構成が開示されているが、板ばね等を具備する別型式のばね偏倚装置が使用可能である。
【００５５】
正確に作動する前記カートリッジと前記補助インクレザーバ袋の高低差は狭い範囲にあり、その高低差が余りにも小さいと、余りにも小さい背圧のため、前記主インクレザーバは過充填され、前記プリントヘッドから前記インクを垂れ流すことになる。
その高低差が余りにも大きいと、余りにも高い背圧のため、前記主インクレザーバは充填不足になり、印刷することができなくなる。過充填のため、前記ばね偏倚袋側板が前記外部枠体カバーに触れないように、、及び前記補助インクレザーバのインク供給が枯渇するまで前記側板が完全に萎まないように、この装置が構成されることことが望ましい。
【００５６】
この高低差は、前記カートリッジの統計的に有意の母集団を試験することにより経験的に決定することができる。理想的な高低差は、統計的に最悪のカートリッジに垂れ流し又は跳ね飛ばしを許容させない、即ち、この装置が作動するように設計された最高の背圧によるばね偏倚袋型主インクレザーバを具備するカートリッジである。これらのカートリッジの背圧は通常の背圧よりも高く、そのように高いと、他のカートリッジがインク流を生じないような大きな高低差で、前記インクに流出することを許容する。これらの最悪のカートリッジが垂れ流し又は跳ね飛ばしをしないことを保証するため、高低差、即ち、高所のカートリッジと低所の補助インクレザーバ間の高低差が、公称距離からある程度の余裕を与えられて増加される。前記公称距離は、所定の充填されたカートリッジに関する平均背圧、例えば、好ましいカートリッジクにおける３インチ水柱の背圧の相当する40ccのインクに基づいている。
【００５７】
好ましい一実施態様において、前記カートリッジ−袋系は、前記カートリッジ・ノズルプレートよりも１〜４インチ低くした前記袋の上面によって良好に作動する。前記カートリッジから前記補助インクレザーバ袋までの前記接続管は、エアーロックの形成を回避するために、前記カートリッジの上面よりも低く保たれねばならないが、この系は適度なエアーを調節可能である。
【００５８】
図24は、前記補助インクレザーバに接続されていない前記内部ばね偏倚袋型インクレザーバから排出されたインク容積の百分率の関数として、三つの異なったレザーバばね剛性に関する好ましい密閉式ばね偏倚袋型インクレザーバの背圧を示している。前記ばね剛性が高まるにつれて、前記背圧も高くなる。
図24は、前記インクが前記主インクレザーバから排出されると、前記背圧も高くなることを示している。これらは平均背圧であり、補助インクレザーバに対する開始点を与えている。
【００５９】
図17及び図18は、前記補助インクレザーバの重量、従って前記補助インクレザーバ内の前記インク容積を電子的に監視するための回路1610を示している。この好ましい実施態様は、ポテンショメータ1612、及び定電圧源によって基準電圧が供給されている分圧器回路を形成するために直列に接続されている固定抵抗1614を具備している。
インクレベル計1618は、接続点1620における電圧の表示を行なっている。ポテンショメータワイパー1622は、前記プラットフォーム1510のレベルが変わると、ワイパー1622が移動し、前記ポテンショメータ1612を介して前記抵抗を、従って前記接続点1620における前記電圧を変化させるように、前記プラットフォーム1510に結合されている。
前記インクレベル計1618によって与えられた前記表示は校正され、前記プラットフォーム1510のレベル及び前記補助インクレザーバ内の前記インクの対応レベルの正確な表示を行う。この表示は、前記プリンタ・プロッタ制御装置に電子的に提示され、前記補助インクレザーバの低レベルの警報を出すことを含む種々の目的に使用される。前記回路1610及びコイルばね1514は、本質的に前記補助インクレザーバを含む懸垂部の重量を示す目盛りとして作動する。
【００６０】
図19〜図24は、本発明に基づく補助インクレザーバに対する接続用に特に適用される好ましいばね偏倚袋型カートリッジ1102を示している。前記カートリッジ1102は、インク補充口1750がカートリッジ筒口部1730から斜めに設置されている前記カートリッジ枠体のハンドルコーナーに設けられていることを除き、図１〜図９の前記カートリッジ10と略同一である。前記カートリッジ1102は、周辺枠体構造1710を具備し、これに図19の分解図に示されている各側板 1720,1722が取付けられている。
一方の袋薄膜1726が図19に認められる。前記周辺枠体構造1710は、頑丈な外部枠体部材1712( 図１の枠体20に略相当する）及び柔軟なプラスチック材料から形成される内部枠体部材1714( 図１の枠体20の略相当する）を具備している。前記内部枠体部材1714の組立に適用される材料は、1993年５月３日に出願された同時係属中の米国特許出願第08/058,730号「 Two Material frame Having Dissimilar Properties for Thermal Ink-Jet Cartridge」に記述されている。前記各袋薄膜は前記内部枠体部材1714に取付られる。
【００６１】
図20は、前記頑丈な枠体部材1712を示している側面図である。図21〜図23は、前記補充口及び接続管の好ましい実施態様を示している。本来、インク補充口1750が前記頑丈な枠体部材1712の隅部中に成形され、該インク補充口1750は、前記内部カートリッジレザーバと流体連結状態にある。前記柔軟な内部枠体部材1714は、前記頑丈な枠体部材1714によって画成される前記インク補充口1750を裏打ちしている。
接続管取付け具1756は、前記補助インクレザーバに通じる前記可撓性接続管1310の一方端1310A を取り付けるための抜け止め具1756A を具備している。前記接続管取付け具1756は、前記インク補充口1750内への挿入のための短い中空状接続管1756B を具備している。前記接続管取付け具1756は、更に、前記頑丈な枠体部材1712に形成される嵌合凹部1712A に受容される外部管状要素1756C を具備している。
前記インク補充口1750は、ある適応例において、当初、例えば前記接続管1310に接続される前に前記カートリッジが充填されて格納される場合、鋼球1758によって密封される。前記接続管取付け具1756の前記接続管1756B は、前記接続管取付け具1756が前記インク補充口1750中に挿入されると、前記鋼球1758を前記カートリッジ内に移動させ、前記インク補充口1750に緊密に受容されて密封状態を形成する。
その後、前記インクは、前記可撓性接続管1310及び頑丈な接続管1756B を介して前記補助インクレザーバから前記主インクレザーバに流出可能になる。前記インク補充口1750は、前記接続管取付け具1756の取り外し後、そこに別の球栓を押し込むことによって密封される。
【００６２】
図20〜図23に示されている管接続構造は例示だけのものである。別形式の管接続装置が代わりに採用可能である。例えば、ある適用例は、前記枠体を介して前記可撓性接続管の端部が挿入される開口部を単に使用することもできる。
【００６３】
図25〜図29は、好ましい補助インクレザーバ1410、接続管1310及びカートリッジ1102を更に詳細に示している。前記接続管1310は、前記主インクレザーバの充填口に接続される一方端部1310A を有している。前記接続管1310は、更に、図25〜図29に示されているように、前記補助インクレザーバ1410にその他方端部1310B で接続されている。
前記補助インクレザーバ1410は、そこに前記他方端部1310B が接続可能な構造を備えた継手要素1450を具備している。前記継手要素1450は、ｑ字状平坦部1450B を貫通して延伸する接続管1450A を具備している。前記ｑ字状平坦部1450B は前記補助インクレザーバ1410に付着されている平坦面1450E 及び該平坦面1450E の反対面に刻設された溝群1450D を有している。
前記溝群1450D は、管開口部1450C に連通し、前記補助インクレザーバ袋1410が空になり萎むと、前記開口部1450が前記補助インクレザーバ袋1410により閉止されないように作用する。従って、前記溝群1450D は、前記補助インクレザーバ袋1410に前記インクを一層完全に空にすることを可能にさせている。好ましい実施態様における前記継手要素1450は低密度ポリエチレンから一体構造に成形される。
【００６４】
好ましい実施態様において、前記補助インクレザーバ1410は、前記液体インクに対し非浸透性材料から構成される袋材であり、前記ばね偏倚袋型カートリッジにおける前記ばね偏倚袋薄膜に使用される材料と同一であって良い。
適正な前記袋材は、厚さが２ミルのポリエチレン膜と袋外面になる厚さが0.75ミルのポリエステル(MYLAR) を接合した二層薄膜から成る市販されている組合体である。前記補助インクレザーバ袋は、下記の好ましい方法に基づいて作製される。
【００６５】
先ず、前記袋材料片を幅約６インチ、長さ約24インチに切断する。次に、前記継手要素1450のための 1/4インチの穴を前記袋材料の中心に透設する。前記袋材片は、該袋材の前記穴を通して挿入された前記管 1450Aと共に前記継手要素1450上に載置される。
前記継手要素1450の位置は、その長手寸法が前記袋材料片の長手側に平行するように調整される。次に、1/4 インチの穴を透設した 2×2 インチのテフロン布片と前記袋材料が前記継手要素1450を挟むように、前記テフロン布が前記管 1450A上に配設される。継手要素溶接機が前記袋材料と前記継手要素1450を熱溶着するために使用される。前記継手要素溶接機は、前記管 1450Aの直径よりも大きなすきま開口部を画成し、はんだ用こてに取り付けられた中空状アルミニウム・シリンダから成っている。溶着温度は、最良の継手要素シールを得るために、例えば、前記はんだ用こての電源を切る等によって制御できる。
ロール状のテフロン布から成る円筒体が、前記接続管 1450A上に配設されて該接続管 1450Aを溶融することから保護している。ロール状のテフロン布から成る第２円筒体が、前記継手要素溶接機の前記すきま開口部内に配設される。前記継手要素溶接機は、前記接続管 1450A上に慎重に降下され、溶融を防止する前記袋材料と前記継手要素1450を互いに溶融するために押圧する。この溶接は、前記接続管 1450Aの溶融あるいは前記袋材料の過度の溶融を阻止するために可成り迅速な回転運動が要求されるが、又、前記袋材料と前記継手要素1450との完全なシールを保証する必要もある。
【００６６】
前記継手要素が適所に在れば、前記袋材料の周辺はプラスチック製袋に、通常、使用されるインパルスヒートシーラによってシールされる。前記袋材料片は長手方向に折り重ねられて、前記袋の一方の側壁から突出する前記管 1450Aを有し、６×12インチの袋に製袋される。前記袋材料の長辺は揃えられ、短辺は前記継手要素の端部から約11.5インチヒートシールされる。附加されるシール保証のために第１シールに隣接して第２シールが配設される。更に、前記袋材料の各長辺はその長辺から約１インチシールされる。その結果、この袋は、その一方の側壁から突出する前記接続管 1450Aを有し、約４×11.5インチのシールされた領域を有することになる。前記袋が前記インクによって充満すると、その高さは、通常、約 1.5インチになる。
【００６７】
前記補助インクレザーバ袋1410は少なくとも二つの好ましい方法で充填可能である。一つの方法はスポイト充填である。前記インクが該スポイト中に吸引され、前記スポイトはルア継手(Luer fitting)を介して前記接続管 1450Aに連結されて前記インクが前記補助インクレザーバ袋1410内に押し出される。
他の方法はサイフォン充填である。前記補助インクレザーバ袋1410は、インク壜内の自由液レベルよりも低いレベルに配置される。接続管が前記インク壜に配設される。Ｔ管継手1350は、前記補助インクレザーバ袋1410の前記ルア継手と前記インク壜からの前記接続管間に連結される。前記スポイトは、前記Ｔ管継手1350の開放端部に連結される。
前記スポイトが前記接続管と袋内の空気を排出させるために使用されると、前記壜から吸引された前記インクは、サイフォン作用で前記補助インクレザーバ袋1410内に注入される。前記補助インクレザーバ袋1410が所望量の前記インクを充填されると、前記ルア継手は雄型ルア栓によって閉止される。気泡を除去するために、前記補助インクレザーバ袋1410は、前記ルア継手に前記気泡が集まるように方向付けられ、前記雄型ルア栓は前記気泡を排出させるに足る大きさに開口している。前記補助インクレザーバ袋1410は、前述した技術で再充填される。
【００６８】
Ｌ管継手1460は、前記接続管 1450Aの中に該Ｌ管継手1460の抜け止め付端部を押し込むことによって前記接続管 1450Aに取り付けられる。前記接続管 1450Aの材料は、前記Ｌ管継手1460の抜け止め付端部を液漏れ生じない接続状態に受容するに足る可撓性を有している。前記Ｌ管継手1460の露出端部も抜け止めが付けられていて、前記接続管1310の他方端部1310B が前記抜け止め付端部に押し付けられて、その接続がなされる。
【００６９】
前記カートリッジ1102を前記補助インクレザーバ袋1410に取り付けるために、前記Ｔ管継手1350が前記カートリッジ1102と前記補助インクレザーバ1410間に延在する前記接続管1310に挿入されると便利である。この挿入は使用前の気泡の排出にも役立つ。
【００７０】
好ましい実施態様において、前記接続管1310は、毛細管流に依存することなく十分な流れを許容するために 1/8インチの内径を有する。前記カートリッジレザーバ及び補助レザーバが、例えば、出荷あるいは在庫中に前記プリンタに装着されないと、前記両レザーバ間の高低差が適正な差にならず前記補助レザーバから前記カートリッジまでの前記インクの流れを妨げ、前記インクに前記プリントヘッドからの垂れ流しをさせる惧れがある。
これを阻止するため、止め弁が前記カートリッジレザーバ及び補助レザーバ間の前記流路に組み込まれ、前記両レザーバが前記プリンタに装着されない場合、前記インクの流出を防止する。この止め弁は、例えば、前記接続管1310を閉止するための簡単なピンチバルブであっても良い。
【００７１】
本発明を具現化しているプリンタの実施において、前記カートリッジレザーバ及び補助レザーバ間の前記密閉流路は、本来、何れの前記レザーバが入れ換えられても固定される前記流路部が、前記プリンタの耐久部品であるプリンタ配管によって画成される。
前記耐久接続管は、前記カートリッジ・キャリッジ上の各要素に接続している前記電線束、前記カートリッジの迅速接続を可能にするために取り付けられる配管接続子、その一方端及び又は前記補助レザーバに前記カートリッジと接続される短管部、又はその他方端に前記補助レザーバと接続される短管部と共に取り付けられる。そのような実施において、前記両レザーバは、前記プリンタにこれらの要素を接続する前に、前記配管を密封している着脱可能なキャップ又は栓と共に、前記各出入口に取り付けられる短尺の配管によって組立られる。
別の変更例として、配管付の前記カートリッジを前記キャリッジに容易に装着させるために、小口径の接続管が前記カートリッジの各出入口との接続に使用され、大口径の接続管よりも容易に前記カートリッジに位置決めされる。前記小口径の接続管は、その後、前記補助レザーバまで延伸している大口径の前記耐久接続管に接続される。
【００７２】
前述した各実施態様は、本発明の原理を示す実施可能な態様の単なる例証に過ぎないものである。その他の構成は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、当業者によってかかる原理にしたがって容易に推考できるものである。
なお、本発明によるインクジェットプリンタの実施態様を列挙すると、概ね次の通りである。
【００７３】
1)  インクジェット・プリントヘッド、及び該プリントヘッドに流体連通状態で負圧下で液体インクの内部供給を収容する密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから成り、該密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバが、可動側壁及び印刷作動中にインクが前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバから引き出され、前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されると、前記側壁が萎まないように偏倚させるための内部ばねを具備しているインクジェット・カートリッジ1102；プリンタ・プロッタの枠体1012；印刷領域に対する媒体前進方向Ｘにおける媒体経路に沿って印刷媒体を前進させるための印刷媒体前進機構1100；前記カートリッジ1102を支持するためのカートリッジ・キャリッジ1100；スウォースを印刷するためのキャリッジ軸に沿って前記枠体1012に対し前記カートリッジ・キャリッジ1100を移動させるためのカートリッジ・キャリッジ駆動機構1110；前記枠体1012に対して固定されて液体インクの補助供給を収容する密閉式補助インクレザーバ1410；前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバと前記密閉式補助インクレザーバ1410間に密閉流路を備えるために両レザーバ間を接続するための接続管1310；及び背圧を破壊しないように前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバに対する垂直高さ位置に前記密閉式補助インクレザーバ1410を位置決めするための装置1510,1512,1514；から成ることを特徴とする印刷媒体1030上にインクジェット印刷するためのインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７４】
2)  上記1)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記密閉式補助インクレザーバ1410が、前記インクが消費されても背圧に変動を生じないように大量の液体インクを収容することを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７５】
3)  上記1)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記密閉式補助インクレザーバ1410が、該レザーバ1410の小さな垂直方向の寸法に対し比較的大きな深さと幅方向の寸法を有して平坦になっていることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７６】
4)  上記1),2) 又は3)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記密閉式補助インクレザーバ1410の前記高さ位置が、印刷作動中に前記カートリッジ1102が前記カートリッジ・キャリッジ1100に固定されている間、前記プリントヘッドが配設される高さよりも低いことを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７７】
5)  上記1),2),3)又は4)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記カートリッジ1102が、前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバを包囲する頑丈な枠体構造1712を具備し、前記プリントヘッドが印刷作動中に前記印刷媒体に対向する前記枠体構造1712の表面に固定され、前記接続管1310が、前記枠体構造1712を通して延伸している入口1750を経て前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバに接続されていることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７８】
6)  上記1),2),3),4) 又は5)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記カートリッジ1102が、前記印刷媒体に対向する前記枠体構造1712の壁に枠体構造1712を通して延伸しているインク充填口122 を具備し、前記インク充填口122 がシール部材によって密封されていることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００７９】
7)  上記1),2),3),4),5)又は6)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記密閉式補助インクレザーバ1410が密封された袋1410から成り、該袋1410は互いにシールされた各端縁を有する第１及び第２側壁を具備し、前記各袋側壁前記液体インクに対し非浸透性の薄い可撓性材料から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８０】
8)  上記1),2),3),4),5),6) 又は7)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記密閉式補助インクレザーバ1410を位置決めするための前記装置が、該レザーバ1410を支持するためのプラットフォーム1510を具備していることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８１】
9)  上記1),2),3),4),5),6),7)又は8)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、各カートリッジが一個のインクジェット・プリントヘッドと、該プリントヘッドと流体連通状態にある負圧下で液体インクの内部供給を収容するための一個の密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバを具備し、更に、前記主インクレザーバが、前記インクが印刷作動中に前記主インクレザーバから引き出され前記プリントヘッドから印刷媒体上に排出されると、前記側壁が萎まないように偏倚させるための第１可動側壁及び内部ばねを具備して、多色の液体インクによる印刷を行うための複数のインクジェット・カートリッジ1102,1104,1106,1108 ；各レザーバが液体インクの補助供給を収容する前記各主インクレザーバに対応する複数の密閉式補助インクレザーバ；各接続管が前記各主インクレザーバと前記各補助インクレザーバ間に密閉流路を備えるために該両レザーバ間を接続する複数の接続管1310,1320,1330,1340;及び前記各主レザーバにおける前記背圧を破壊しないように該各主インクレザーバに対する各垂直位置に前記各補助インクレザーバを位置決めするための装置; を夫々具備して成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８２】
10)   上記1)のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記各補助インクレザーバを位置決めするための装置が、前記側壁の一つに載置した状態で前記各補助インクレザーバを支持するための対応複数のプラットフォーム構造を具備することを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８３】
11)   上記1),2),3),4),5),6),7),8),9)又は10) のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、前記各補助インクレザーバを位置決めするための装置が、インク供給が前記補助インクレザーバ内に残存している間前記主インクレザーバにおいて略一定した背圧を維持するために、前記プリントヘッドの高さに対して前記補助インクレザーバ内のインク量によって定まる該補助インクレザーバの高さ位置を調整するための高さ調整装置1510,1512,1524を具備することを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８４】
12)   上記11) のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記高さ調整装置が、前記補助インクレザーバを支持するための支持構造1510及び前記補助インクレザーバ内のインク容量が減少するにつれて、前記プリントヘッドの高さに対する前記補助インクレザーバの高さを調整する装置1514から成ることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８５】
13)   上記11) のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記高さ調整装置が, 前記補助インクレザーバを支持するための支持構造1510、及び前記補助インクレザーバの重量と補助インク供給によって前記支持構造の高さを調整する高さ調整装置1514から成り、インクが前記補助インクレザーバから引き出されると、前記支持構造の高さが上昇し、その結果、前記補助インクレザーバの重量と補助インク供給が軽減することを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８６】
14)   上記11) のインクジェットプリンタ・プロッタ1000であって、更に、前記高さ調整装置が, 前記支持構造の上方偏倚力を生じるばね偏倚機構1514を具備し、前記補助インクレザーバがインクを排出すると、前記支持構造上に作用する前記ばね力が前記補助インクレザーバを開始高さ位置に対し上昇させることを特徴とするインクジェットプリンタ・プロッタ1000。
【００８７】
【発明の効果】
以上、記述した本発明のインクジェットプリンタ・プロッタ1000は、以下に記すような新規な効果を奏するものである。
即ち、本発明のインクジェットプリンタ・プロッタ1000は、前記インクジェット・プリンタヘッド17と、該プリンタヘッド17と流体連通状態にあって負圧下で前記液体インクの内部供給を収容するための前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバを具備している前記インクジェット・カートリッジ1102から成っているので、前記主インクレザーバは、印刷作動中に前記インクが該主インクレザーバから引き出されて前記プリンタヘッド17から前記印刷媒体 130上に排出されても、前記内部ばね60の偏倚作用よる前記背圧によって、前記可動側壁22,24 は漸進的に萎縮あるいは収縮し、前記インク液を円滑に且つ完全に排出させることが可能になった。
【００８８】
一方、前記内部ばね60の偏倚作用による前記背圧によって、待機又は在庫中の前記インクジェット・カートリッジ1102から不要なインク液漏れの発生を防止することも可能になった。
【００８９】
本発明のインクジェットプリンタ・プロッタ1000は、更に、前記補助インクレザーバ1410を前記密閉流路を介して前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザー・カートリッジ1102に接続させるので、前記液体インクの補助供給系が附加され、その結果、大容量のインク連続補給系が確立され、大判印刷の作業性を大幅に向上させることが可能になった。
【００９０】
更に、本発明のプリンタ・プロッタ1000は、前記密閉式ばね偏倚袋型主インクレザーバに対する前記補助インクレザーバ1410の高さ位置を適正に調節するための手段を具備しているので、前記背圧が適正に維持され、前記インク補充系における圧力水頭及び高さ水頭を一定に維持されることによって多色大判印刷の品質の維持、向上を図ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施態様の取り替え可能又は使い捨てインクカートリッジの組立前の分解斜視図である。
【図２】図４の2-2 線に沿って切断し且つばね組立体を図示してない断面図である。
【図３】図２の2-2 線に沿って切断し且つ部分的に拡大して示したカートリッジの断面図である。
【図４】組立後の本発明カートリッジの分解斜視図である。
【図５】組立後の本発明カートリッジにおいて側面カバーを外した斜視図である。
【図６】組立後の本発明カートリッジにおいて側面カバーを外した拡大斜視図である。
【図７】本発明のばね組立体が最小限に撓んだ圧縮状態を示している略図である。
【図８】本発明のばね組立体が適正に撓んだ圧縮状態を示している略図である。
【図９】本発明のばね組立体が最大限に撓んだ圧縮状態を示している略図である。
【図１０】多数ペンキャリッジにおける本発明カートリッジの装着操作を３段階で示した斜視図である。
【図１１】プリンタ・プロッタに取付けられた本発明の多数カートリッジの斜視図である。
【図１２】本発明の他の局面を具体化している大判プリンタ・プロッタの斜視図である。
【図１３】図12のプリンタ・プロッタのキャリッジ組立体の斜視図である。
【図１４】図13のキャリッジ組立体の更に細部を示す部分斜視図である。
【図１５】図12のプリンタ・プロッタの簡略した前方立面図である。
【図１６】図12のプリンタ・プロッタの簡略した後方立面図である。
【図１７】インクレベル検出回路及びインク充填済の補助インクレザーバ用ばね付勢プラットフォームを示した概略図である。
【図１８】補助インクレザーバからインクを一部排出した状態を示す排出している状態を示している図17と同様の概略図である。
【図１９】図12のプリンタ・プロッタに使用されるばね偏倚袋型カートリッジの部分的に分解して示した斜視図である。
【図２０】補助インクレザーバからインクを補充する管に接続されるカートリッジの補充口を示す側面図である。
【図２１】カートリッジを構成する枠体構造の補充口領域を部分的に示した斜視図である。
【図２２】補充口に対する接続管の接続前の状態を示す断面図である。
【図２３】補充口に対する接続管の接続後の状態を示す断面図である。
【図２４】インク背圧を、各種ばね偏倚袋型インクレザーバのばねレートに関し、ばね偏倚袋型インクレザーバ・カートリッジから排出されるインクの関数としてインク背圧を示すグラフである。
【図２５】ばね偏倚袋型インクレザーバ・カートリッジと補助インクレザーバ間のインク密閉流路路を示す略図である。
【図２６】補助インクレザーバ及び接続管の底面図である。
【図２７】継手要素を含めて補助インクレザーバの一部を拡大して示した平面図である。
【図２８】図27の 24-24線に沿って切断した継手要素の断面図である。
【図２９】補助インクレザーバ、継手要素及び接続管の一部を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
12,14   カバー板
13      筒口部
20      内部プラスチック枠体
22,24   袋側壁
30      圧力調整装置
40,50   金属側板
41,51   被膜
60      弓形ばね
122     インク充填口
1000    プリンタ・プロッタ
1012    ハウジング
1030    印刷媒体
1100    キャリッジ組立体
1101    キャリッジ
1102,1104,1106,1108     カートリッジ
1110    キャリッジ位置決め機構
1310,1320,1330,1340     接続管
1410,1420,1430,1440     補助インクレザーバ
1450    継手要素
1612    ポテンショメータ
1618    インクレベル計
1730    筒口部
1750    インク補充口
【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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