JPH06297725A - 最適な筒先を備えた二重区画室型インクジェット式カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルインクジェット（ＴＩＪ）式プリン
タに用いられるペンを改良する。 【構成】 インクジェット式印刷カートリッジ(50)は、
剛性の外部保護ケース(70、80)と共に密閉区画室を形成
する可撓性壁部及び剛性壁部(72A、72B)を備えた内部の
インクリザーバ(62)とで形成される。可撓性壁部には外
部ケースの一部(78)と一体になった内部ループ状フレー
ム(68)に対して周縁でシールされた、二つの向かい合っ
た膜(64、66)が含まれている。外部保護ケース(70、80)は
また、媒体(122)の動く方向(136)に対して長さが短い筒
先(75、120)も覆うことで、媒体位置決めローラ(124、12
6、130、132)を印刷領域(128)に密接して位置決めさせる
ことができる。この筒先(75、120)には、筒先の端部(77)
でリザーバ(62)から印刷ノズル(76)へのインク用通路(9
4)内に内部フィルタ(90、92)が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルインクジェッ
ト（ＴＩＪ）式プリンタに関するものであり、とりわ
け、それに用いられるペンの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＩＪ式プリンタには、一般に、ＴＩＪ
式印刷ヘッドに結合されたインクリザーバを備えた、Ｔ
ＩＪ式ペンが設けられている。あるタイプのペンでは、
印刷リザーバ内にポリマーフォーム（気泡材料）が収容
されていて、フォームの毛管作用によって、インクが印
刷ヘッドから漏れたり垂れたりするのを阻止するように
なっている。一般にこうしたペンの場合、粒子が印刷ヘ
ッドに到達して印刷ヘッドの動作を妨げることになる前
にその粒子を捕獲するため、リザーバと印刷ヘッドの間
の流体経路には、目の細かいフィルタが設けられてい
る。このフォームペンには、ベント式給気システムが含
まれており、印刷動作時にインクがインクリザーバから
引き出されると、独立した通気開口部によって、空気が
リザーバに入るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＴＩＪ式ペンに
よって、それを利用するように構成された印刷システム
に対して多くの利点が得られている。ペンは細く、それ
によりまず直接的にプリンタのキャリッジに必要な幅が
狭められ、次いでこれはプリンタ全体の幅を小さくして
いる。インク配送システムは、単純で、効率がよい。イ
ンクは、フレームの相溶性プラスチック材料に熱結合さ
れた、２つの薄いポリエチレンバッグ材料によって形成
されるリザーバ内に収容される。バッグ内の２つのピス
トンとスプリングによって、印刷ヘッドからインクがた
れ流されるのを防ぐための背圧が得られる。すなわち、
インクはリザーバ内で負圧下に維持される。フレーム
は、２つの異なるプラスチック材料から製造される。一
方の材料は、外部表面を形成し構造支持を行うエンジニ
アリングプラスチックであり、もう一方の材料は、イン
クの流路を形成し、バッグ材料の加熱取り付けに適して
いる。薄い金属の側面カバーによって、内部の構成部品
が保護され、システムにかなりの剛性が付加されて、高
度の容積効率（ペンの外容積に比べた吐き出し可能なイ
ンク量）が得られる。事前塗装された如き表面を備えた
金属またはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）被覆材料から製造
された側面カバーを使用して、スプリングバッグ及びこ
のＴＩＪ式ペンの他の構成部品が保護される。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、それぞ
れの機能を容易化及び最適化するため、内部のインクリ
ザーバを支持する外部の保護ケースを備えた、インクカ
ートリッジが提供される。内部のインクリザーバは、リ
ザーバにインクを充填し入口の穴を閉じた後、一緒にな
って密閉区画室を形成する可撓性壁部と剛性壁部によっ
て形成されている。外部保護ケースは、穴あきのような
損傷、並びにインクの漏れを生じる可能性のある何らか
の圧縮力からインクリザーバを保護する。インクがリザ
ーバから噴射室に送られてオリフィスノズルを介して媒
体に噴射されるにつれて、可撓性壁部は、充填位置から
部分的に充填された中間位置、さらには空位置へと移動
する。望ましい形態の場合、可撓性壁部には、外部フレ
ーム部材と一体になった内部のループ状フレームに対し
て周縁部で加熱シールされた、２つの向かい合った膜が
含まれている。リザーバを完全に密閉すると同時に、リ
ザーバの収縮／膨張によって、ふさがった／空になった
空間について幾らかの空気流を送り返したり、送り込ん
だりすることも可能にするため、外部フレーム部材に取
り付ける側板も設けられている。外部保護ケースはま
た、リザーバからオリフィスノズルまでの通路を形成す
る筒先も覆っている。筒先はカートリッジ本体から突き
出ており、オリフィスノイズのための内部フィルタ及び
外部ヘッドを含んでいる。筒先は、媒体の動く方向で短
くなっているので、印刷領域に近接した媒体位置決めロ
ーラについて、十分な空間が得られる。

【０００５】

【実施例】図１は、本発明を具現化したＴＩＪ式プリン
タ30を図示している。プリンタには、一枚の紙のような
印刷媒体36を支持するプラテン34を含む各種構成要素を
支持する、ハウジング32が含まれている。プリンタに
は、ペン50から印刷媒体上にインクの小滴を噴射するた
め、支持シャフト40に沿って駆動されるペン用キャリッ
ジ38が含まれている。当該技術で周知のように、プリン
タには、さらに、媒体前進軸に沿って矢印42のＹ方向に
媒体を前進させ、走査軸44に沿ってキャリッジ38により
実行される次の連続的横断方向帯状処理に合わせて媒体
の位置決めをする、図１には示されていない媒体前進機
構も含まれている。本発明の態様の１つによれば、キャ
リッジ38は複数の細いペン46を保持しており、キャリッ
ジの移動するＸ方向44に沿ったペンの細さのため、比較
的に幅が狭くなっている。その結果、プリンタ30に必要
な幅も、従来の設計構造に比べて比較的に狭くすること
が可能である。さらに、ペン寸法の奥行きは、高さに比
べて小さいので、ペンの足型は最小になるが、その一方
でペンの容積は大きくなる。この結果、さらに、プリン
タの足型サイズ（占有面積）を縮小することが可能にな
る。

【０００６】望ましい実施例の場合、キャリッジ38は、
例えば黒色、シアン色（青緑色）、マゼンタ色（深紅
色）及び黄色といった、それぞれ異なるカラーの４つの
ペン５０を支持するようになっている。ペン５０は、近
接した密な配列構造にしっかり固定されており、キャリ
ッジから選択的に取り外して、新しいペンと交換するこ
とができる。キャリッジ38には、１対の向かい合った側
壁38A及び38Bと、間隔のあいた短い内壁38C〜38Eが含ま
れており、これらはペン用区画を形成している（図
２）。キャリッジ壁は、剛性のエンジニアリングプラス
チックで組み立てられおり、薄いものである。本実施例
の場合には、キャリッジ壁の厚さは、約２ｍｍ（0.08イ
ンチ）である。ペン50の印刷ヘッドは、印刷媒体に面し
たペン用区画の開口部を介して露出している。

【０００７】図３〜図９には、本発明を具現化したＴＩ
Ｊ式ペン50が図示されている。ペン50には、フレーム構
造60と１対の側面カバー70及び80から成る外部のペンケ
ース構造が含まれている。フレーム構造60は、閉じたバ
ンド、すなわち閉じたフレームループと、このバンドま
たはループの両側の第１と第２の向かい合った側面開放
領域64、66を形成している。ペンの筒先領域75は、ペン
50の角の１つに形成され、ＴＩＪ式印刷ヘッドは、筒先
領域75の端部77にしっかり固定されている（図５）。Ｔ
ＩＪ式印刷ヘッドは技術的に周知のところであり、印刷
ヘッドの平面内に配置された複数の印刷ノズルを備えて
いる。この例示的な実施例の場合、ノズルは、印刷ヘッ
ドの平面とほぼ直交する方向にインクの小滴を噴射す
る。ペンの向きを定義するため、「垂直」方向をノズル
平面に垂直な方向として考える。ペン50及びキャリッジ
38にはまた、技術的に周知のように、印刷ヘッド76をプ
リンタ制御装置に接続して印刷ヘッドの動作を制御する
電気配線要素（不図示）も設けられている。

【０００８】この例示的な実施例の場合、ペン50は、キ
ャリッジ38にしっかり固定されており、最長のペン寸法
である高さがほぼ垂直方向に沿って延び、印刷媒体がペ
ンの印刷ヘッドの下側でほぼ水平位置に配置されるよう
になっている。こうした構成によって、ペンの足型は最
小になるが、本発明はペンのこうした「垂直」配向に制
限されるものではない。例えば、最長のペン寸法が水平
方向に沿って延び、印刷媒体が印刷領域で垂直方向に沿
って配置されるようにしてペンを配置することも可能で
ある。

【０００９】ペン50には、係属中の米国特許出願第07/9
28811号及び第07/929615号でより完全に詳述されてい
る、単純かつ効率的なインク配送システムが設けられて
いる。これらの出願の内容については、この参照によっ
て本明細書中に取り込むものとする。一般にインクは、
外部フレーム要素78に固定された相溶性のプラスチック
材料で作られた内部フレーム要素68に結合された、薄い
ポリエチレンのバッグ材料による２つの部分64及び66に
よって形成されるリザーバ62内に収容される。リザーバ
62内の２つのピストン板72A及び72B、及びスプリング74
によって、背圧、すなわち負圧が生じ、インクがＴＩＪ
式印刷ヘッド52のノズルからたれ流されるのが阻止され
る。

【００１０】フレーム構造60には、２つの異なるプラス
チック材料から製造された２つの要素68及び78が含まれ
ている。要素78は、好ましくは外部表面を形成し構造支
持を行うエンジニアリングプラスチックである、第１の
材料で製作された外部フレーム要素である。この目的に
適した例示的なプラスチックは、ポリフェニレンオキシ
ド（ＰＰＯ）である。要素68は、インクの流路を形成
し、バッグの膜64及び66の取り付けに適している、第２
のプラスチック材料で製作された内部フレーム要素であ
る。これに関しては米国特許第07/853372号に記述があ
り、その内容はここでの参照によって本明細書中に取り
入れる。第２のプラスチック材料に適した例示的なプラ
スチックは、ポリオレフィン組成物またはガラス充填ポ
リエチレンである。膜64及び66の望ましい材料は、エチ
レンビニルアセテート（ＥＶＡ）である。 リザーバ62
と印刷ヘッド76用のインク室94の間の流路には、１対の
要素90及び92が配置されている。要素90及び92は、気泡
逆止弁及び微粒子フィルタとしての働きをし、気泡が印
刷ヘッドのノズルからリザーバに侵入してスプリングバ
ッグの負圧を低下させるのを阻止する、目の細かいスク
リーンである。要素90及び92はまた、微粒子がリザーバ
から印刷ヘッドに通り、印刷ヘッドのノズルを詰まらせ
るのも阻止する。要素90及び92については、「サーマル
インクジェット式プリンタ用の結合フィルタ／エアーチ
ェックバルブ」と題する米国特許出願にさらに詳述され
ている。

【００１１】インクリザーバは、望ましい実施例の場
合、負圧スプリングバッグ式リザーバから構成される
が、リザーバがこの特定のスプリングバッグの実施例を
用いる必要はない。したがって、本発明はペンによって
用いられる特定のインク配送システムに制限されるもの
ではない。

【００１２】カバー70及び80は、任意の適合する材料で
製作することが可能であり、この例示的な実施例の場
合、カバーは金属で製作されている。薄い金属の側面カ
バー70及び80によって、内部の構成部品が保護され、シ
ステムにかなりの剛性が付加され、高度な容積効率が得
られる。カバー70及び80は、美観上完全な外観を与える
ため、事前塗装表面を備える金属またはＰＶＣ被覆金属
のような事前加工された金属で製作することができる。
カバー70及び80は、例えばペンの取扱い時にカバーに力
が加えられる場合にインクが絞り出されるのを阻止する
ため、非常に高い剛性を備えていなければならない。カ
バー70及び80を製作することの可能な例示的な材料は、
厚さが0.48ｍｍ（0.019インチ）の低炭素鋼である。

【００１３】金属カバー70及び80は、接着剤またはねじ
締め具によって、または、熱または超音波処理を用い
て、プラスチックのフレーム60に取り付けることができ
る。しかし、「カバーにプラスチック／金属を取り付け
たサーマルインクジェット式ペン」と題する Dale D. T
imm, Jr.らの1992年12月22日付提出の米国特許出願に記
載のように、カバーを薄いプラスチックのフレームに取
り付ける問題は、フレーム60上の対応するプラスチック
構造、例えばスロット86（図４）に組み合される、カバ
ー70及び80上の一連の金属タブ82及び84を構成すること
によって解決される。これらのタブは組み立て時に、フ
レームの対応する噛み合い構造のプラスチックを変形す
るものであり、接着剤、ねじ、熱または超音波処理を用
いることなく、単純な機械的プレスを使用してカバーを
フレームに組み立てることを可能にする。またカバータ
ブの設計によって、それらがフレームにロックされるよ
うにすることも可能である。タブに面取りをした角を追
加すると導入表面が形成されて、組み立てに役立つこと
になる。結果として生じるカバー／フレームの継ぎ目
は、ペンに対して外部的に加えられる負荷の結果として
接合部に生じるせん断力、軸方向及び横方向の力に抵抗
する。この接合部によって、装飾的に適したカバー材料
（例えば、事前塗装された金属、ＰＶＣ被覆金属、また
は適当な装飾表面を備えた金属）の使用が可能になる。

【００１４】図６の（Ａ）〜（Ｃ）には、それぞれ、ペ
ン50の側面図、正面図、及び上面図が示されている。こ
れらの図には、ペン本体の幅Ｗ、高さＨ及び奥行きＤの
それぞれの比率が示されている。本発明の態様の１つに
よれば、細いペンを提供し、同時にかなりのインクリザ
ーバ容量を備えたペンを提供するため、高さと奥行きの
寸法は、幅の寸法の少なくとも２倍になるように選択さ
れる。例示的な実施例の場合、寸法Ｗは18.8ｍｍ（0.73
インチ）であり、寸法Ｄは60ｍｍ（2.37インチ）であ
り、寸法Ｈは78ｍｍ（3.07インチ）である。こうした比
較的に高く且つ細いペン本体によって、走査軸に沿った
所要のキャリッジの移動距離を従来のペン構成に比べて
大幅に減少し、同時に、こうした従来の設計で利用可能
なインクリザーバの本体容積を超えるか、そうでないに
してもほぼ等しいかなりの本体容積を得ることが可能に
なる。ペンの筒先領域75は、ペン本体の幅Ｗに等しい幅
を備えている。

【００１５】図１及び図２から明らかなように、ペン50
は、ペン50の狭い寸法Ｗと、キャリッジ38と共にペンが
駆動される走査軸44との位置合わせがとれるように設計
されている。キャリッジ38の幅を縮小し、結果としてプ
リンタの収納ケース32の幅を縮小することになるのは、
ペン50の幅Ｗのこの狭さである。寸法Ｈ及びＤ（図６）
は、狭い寸法Ｗの測定が行われる軸44に直交して延びる
軸に沿って測定される。キャリッジ38は、印刷媒体36の
上部表面の上方に間隔をあけて、ペンの筒先領域75及び
印刷ヘッド76を位置決めする。

【００１６】ペン50の例示的な実施例は、インク容量が
42.5ｃｃで、ペンの幅が約19ｍｍになるように製作する
ことができる。この容量対幅比（42.5ｃｃ／19ｍｍ＝2.
24ｃｃ／ｍｍ）は、今日市販されている他のインクカー
トリッジに匹敵しうるものである。例えば、ＨＰ51608
Ａカートリッジは、キャリッジの軸に沿った幅寸法が31
ｍｍで、インク容量が19ｃｃ（0.61ｃｃ／ｍｍ）であ
る。ＨＰ51606Ａカートリッジは、同様の幅寸法が28ｍ
ｍで、インク容量が12ｃｃ（0.43ｃｃ／ｍｍ）である。
本発明は、所定のキャリッジ移動距離に関して、インク
容量について明らかな利点を有し、したがってプリンタ
の必要幅を最小のものとする。

【００１７】図７には、外部フレーム要素78によって形
成される剛性の開ループが示されている。図３の線７−
７に沿って取り、分かりやすくするために内部のインク
リザーバのバッグ要素及びスプリング要素が省略されて
いるため、図７の断面図には、ループによって全体が取
り囲まれた開放領域110が示されている。

【００１８】図８及び図９は、図７の線８−８及び線９
−９に沿って描いた直交断面図であり、分かりやすくす
るため、やはり内部のインクリザーバのバッグ要素及び
スプリング要素が省略されている。これらの図には、外
部のプラスチックフレーム要素78に形成された機構86
（図４）のような凹状構造内へと嵌合するよう押し込ま
れるタブ82及び84を用いることによる、フレーム60に対
するカバー70及び80の取り付けが示されている。これら
の図に示すように、タブは、フレーム要素の全ての側面
で、フレーム要素78に取り付けられている。

【００１９】本発明のもう１つの態様によれば、カバー
70及び80は、フレーム要素78を製造する材料よりも強い
材料によって製造される。したがって、フレーム要素78
は第１の強度モジュラス値を特徴とする第１の材料から
形成され、カバー70及び80は第２の強度モジュラス値を
特徴とする第２の材料から形成されるが、ここで、第２
の強度モジュラス値は、第１の強度モジュラス値よりも
大きい。その結果、要素70、78及び80は、カバーの平面
に対して垂直に加えられる圧縮力に対して実質的な変形
なしに抵抗し、また同様に実質的な変形なしに、要素78
に対してほぼ垂直でカバー70及び80に対して平行にケー
ス構造に加えられる力に抵抗する、ＴＩＪ式ペン用の剛
性の外部ケース構造を形成することになる。したがっ
て、外部ケース構造の剛性によって、例えば通常の保管
または取り扱いにおいて、ケース構造が受ける可能性の
ある、一般的な圧縮力に応じてカバーが内部に撓み、イ
ンクリザーバ供給源に利用可能な容積が縮小するのが阻
止される。こうした撓みによって、印刷ヘッドのノズル
からインクがたれ流される可能性もある。

【００２０】例として、望ましい実施例において、フレ
ーム要素78の製作に使用される、ゼネラルエレクトリク
社から「NORYL GFN2」（20％ガラス充填NORYL）の商標
の下に市販されているエンジニアリングプラスチック
は、9.25×10⁵ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）のオーダ
の張力モジュラス値を有している。カバーを製作するこ
との可能な望ましい材料は、ヤングモジュラス値が25,0
00〜33,000ｋｐｓｉのオーダの軟鋼である。代替とし
て、「Kapton」の商標名でデュポン社から市販されてい
るプラスチック材料を使用してカバーを製作することも
可能であり、そのヤングモジュラス値は10,000ｐｓｉの
オーダである。

【００２１】フレーム要素78の材料よりも強いカバー材
料を使用することによって、開放領域110の内部に延在
して向かい合ったカバー70と80の間の距離にわたる接続
ウェブまたはリブのような、付加的なカバー支持構造を
必要とせずに、開放領域110全体にまたがる薄いカバー
を使用することができる。フレーム78と同様の強度また
はより弱い強度の材料で製造された薄いカバーの撓みを
阻止するためにこうした支持構造が必要になる可能性は
十分にあるが、その場合にはインクリザーバに利用可能
なケース構造内の容積が縮小され、スプリング要素及び
バッグ要素の設計が複雑になり、ペンの原価が上昇する
ことになる不利がある。もちろん、より弱い材料を使用
して、撓み力に応じて撓むのを阻止するのに必要な強度
をもたらす厚いカバーを製作すると、ペンの幅寸法Ｗが
増大し、結果として、キャリッジ及びプリンタの幅が増
すことになる。金属カバーは、プラスチックカバーの射
出成形で可能な厚さに比べるとはるかに薄く、すなわち
５倍程度にまで薄く製造することができる。カバーとし
て薄いプラスチック（シート形状）を使用し、剛性ルー
プフレーム構造のエッジの辺りで継ぎ目を溶接すること
も可能である。この場合、薄いプラスチックのカバー材
料は、フレーム78材料よりも強い。

【００２２】図10(A)及び(B)には、所要のプリンタ幅を
狭くするについての、本発明による幅の狭いペン構造の
利点が示されている。図10(A) には、軸44に沿った走査
の最も左の位置についたキャリッジ38が示されている。
図10(B) には、その最も右の位置についたキャリッジ38
が示されている。印刷媒体36の全幅に対して各ペンの印
刷ヘッドによるアクセスが可能なするキャリッジの全移
動距離がＳで示されているが、これは、媒体36の幅Ｐ
に、キャリッジ38の幅の２倍を加えた値にほぼ等しい。
ペンの幅Ｗが例えば19ｍｍ（0.75インチ）で、キャリッ
ジのペン用マウント（取付）が、ペン毎に6.3ｍｍ(0.25
インチ）を必要とする場合、全キャリッジ幅は101.6ｍ
ｍ（4.0インチ）になるように製造することができる。
これは、幅が少なくとも31.8ｍｍ（1.25インチ）であ
り、必要なキャリッジ幅が少なくとも173ｍｍ（6.8イン
チ）である従来のペンと対照的である。

【００２３】図11には、キャリッジ（部分的に示されて
いる）上にペンカートリッジの筒先120を印刷領域のす
ぐ上方で位置決めし、同時に媒体をしっかりと固定保持
する媒体安定化ローラにとって十分な空間を得ることの
可能な方法が示されている。図示の実施例の場合、一枚
の媒体122が、入口のピンチホイール／ローラの組み合
わせ124、126の間に送り込まれて、印刷領域128を通
り、出口のスターホイール／ローラの組み合わせ130、1
32に達している。Ｘ１基準面、Ｙ１基準面及びＺ基準面
として識別されるカートリッジの基本基準面が、ノズル
板134に非常に近接した状態で筒先に配置されており、
整合キャリッジ基準面135、137 （Ｘ１基準面に関する
整合キャリッジ基準面は図示せず) に対してキャリッジ
内のカートリッジを正確に位置決めし、同時に、ピンチ
ホイール124及びスターホイール130の上方でキャリッジ
を垂直方向に変位させるようになっている。さらに、媒
体の動く方向136での筒先の面部分のほとんどが、印刷
領域から媒体用ホイール／ローラまでの横方向の距離を
最短にするため、ノズル板に使用される。この筒先構造
によって、キャリッジの対応する回路に対して電気的相
互接続をもたらす、ノズル板からフレキシブル回路接続
端子138までの、比較的に短いフレキシブル回路を形成
することが可能となる。

【００２４】したがって、当業者には明らかなように、
前述の特徴の全ては相互に関連して、内部のインクリザ
ーバを独自のやり方で支持する外部保護ケースを備えた
インクカートリッジを形成することになる。外部ケース
の機能は、キャリッジ内で、かつ印刷領域の上方での所
定の位置にノズル板をしっかりと正確に保持し、キャリ
ッジから印刷ヘッドへの電気信号の伝送を容易にして、
ノズル口からインクを選択的に噴射させ、それぞれの機
能を最適化することである。内部のインクリザーバの機
能は、インクリザーバへの空気の侵入を阻止し、インク
の汚染または漏れを阻止すると同時に、インクがノズル
口の下方の噴射室（不図示）に自由に流入することがで
きるようにすることである。

【００２５】本発明の二重区画室の特徴はＴＩＪ式プリ
ンタに制限されるものではないが、この特徴は特に、本
発明の特徴を実現するために好ましい実施態様によるス
プリングバッグ式構造に適用することができる。図に示
すように、内部のインクリザーバは、インクリザーバに
インクを充填し入口の穴を閉じた後に、一緒になって密
閉区画室を形成することになる可撓性壁部と剛性壁部に
よって形成される。外部保護ケースは、いずれにせよイ
ンク漏れを生じる可能性のある、穴あきのような損傷、
並びに何らかの圧縮力からインクリザーバを保護する。
こうした漏れは、固定壁式インクリザーバの場合には防
止するのがより容易であるが、スプリング／バッグ式構
造の優れた容積効率を考慮すると、リザーバとうまく一
体化することの可能な、安価で信頼できる外部保護カバ
ーの開発が極めて望ましかった。

【００２６】インクが、オリフィスノズルを介して媒体
に噴射するため、リザーバから噴射室に送られるにつれ
て、可撓性壁部は充填位置から、部分的に充填された中
間位置を経て、空の位置まで移動する。望ましい形態の
場合、可撓性壁部には、外部フレーム部材と一体になっ
た内部ループ状フレームに対して周縁で加熱シールを施
された、２つの向かい合った膜が含まれている。リザー
バを完全に密閉すると同時に、リザーバの収縮／膨張に
よって、ふさがった／空になった空間について幾らかの
空気流を送り返したり、送り込んだりすることも可能に
するため、外部フレーム部材に取り付けられる強く薄い
側板が設けられている。

【００２７】単純な製造過程を達成可能にし、同時にイ
ンク漏れも阻止するため、外部保護ケースは、リザーバ
からオリフィスノズルまでの通路を形成する筒先を覆う
こともできる。筒先は、内部のインク量に基づいて膨張
及び収縮を行う主リザーバの一部ではなく、カートリッ
ジの本体から延び、内部フィルタ及びオリフィスノズル
のための外部ヘッドを備える独立した区画室140を形成
している。この筒先は、前述のように印刷領域に近接し
た媒体位置決めローラに十分な空間を付与し、媒体が最
初にプリンタに供紙されて印刷領域に送り込まれる際に
支持されない長さを最小限にとどめるため、媒体の動く
方向での前後長が短くなっているのが望ましい。

【００２８】もちろん、上述の実施例は、単に本発明の
原理を明らかにすることができる、可能性のある特定の
実施例を例示したものでしかない。当業者であれば、本
発明の範囲及び思想を逸脱することなく、該原理に基づ
いて他の構成を容易に考案することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のように、特徴の全てが相
互に関連し、内部のインクリザーバを独自のやり方で支
持する外部保護ケースを備えたインクカートリッジを形
成することになる。外部ケースは、キャリッジ内で、か
つ、印刷領域の上方の所定の位置にノズル板をしっかり
と正確に保持し、キャリッジから印刷ヘッドへの電気信
号の伝送を容易にし、またノズル口からインクを選択的
に噴射させ、それぞれの機能を最適化する。内部のイン
クリザーバは、インクリザーバへの空気の侵入を阻止
し、インクの汚染または漏れを阻止すると同時に、イン
クがノズル口の下方の噴射室に自由に流入することがで
きるようにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具現化したプリンタ装置の斜視図であ
る。

【図２】図１のプリンタのペン用キャリッジの斜視図で
ある。

【図３】本発明による印刷ペンの斜視図である。

【図４】図３のペンの分解斜視図である。

【図５】図４の線５−５に沿って描いた断面図である。

【図６】図３の側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、及び上面
図（Ｃ）である。

【図７】図３の線７−７に沿って描いた断面図である。

【図８】図７の線８−８に沿って描いた断面図である。

【図９】図７の線９−９に沿って描いた断面図である。

【図１０】(A)及び(B)は印刷媒体の両側面での印刷用カ
ートリッジの位置決めを示した図である。

【図１１】印刷位置でのペンの筒先を示す略図である。

【符号の説明】

３０ ＴＩＪ式プリンタ ３２ 収納ケース ３６ 印刷媒体 ３８ ペン用キャリッジ ３８Ａ、３８Ｂ 側壁 ３８Ｃ、３８Ｄ、３８Ｅ 内壁 ５０ ＴＩＪ式ペン ７６ 印刷ヘッド ６０ フレーム ６２ インクリザーバ ６４、 ６６ 側面開放領域またはバッグの
膜 ６８ 内部フレーム要素 ７０、 ８０ 側面カバー ７２Ａ、７２Ｂ ピストン板 ７４ スプリング ７５ 筒先領域 ７７ 筒先端部 ７８ 外部フレーム要素 ８２、 ８４ 金属タブ ８６ スロット ９４ インク室 １１０ 開放領域 １２０ ペン筒先 １３４ ノズル板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ジー・ソルター アメリカ合衆国カリフォルニア州95816サ クラメント，イースト・ストリート・2429 (72)発明者 ダブリュ・ウィスター・ローズ アメリカ合衆国カリフォルニア州92029エ スコンディード，フォース・プレイス・ 19632

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクカートリッジの出荷、取り付け及び
   動作時にインクを保持するための壁手段によって形成さ
   れる膨張可能なインク供給リザーバと、 前記壁手段に接続するための取り付け手段を備え、第１
   の材料からなる外部フレーム部材と第２の材料からなる
   板部材を含み、前記インク供給リザーバからのインクの
   漏れを阻止するために前記インク供給リザーバを保護す
   る外部保護ケース、とから構成される、印刷ヘッドから
   液体インクを印刷するためのインクカートリッジ。