![]() 回路基板部を備えたインクカートリッジ
专利摘要:
インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジであって、当該インクカートリッジ(10)は、回路の配置(55)を有する回路基板部(40)を備え、回路基板部(40)は、平面A内に位置する第一部分領域(41)と、第1部分領域(41)に対して角度をなす第二部分領域(42)を備える。 公开号:JP2011516293A 申请号:JP2010546317 申请日:2009-02-16 公开日:2011-05-26 发明作者:ダニエル スルサー;ルーチョ ビアンコ 申请人:ペリカン ハードコピー プロダクション アーゲー; IPC主号:B41J2-175
专利说明:
[0001] 本発明は、請求項1および27のプリアンブルに基づく、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジと、請求項28に基づくインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの製造方法とに関する。] 背景技術 [0002] インクジェットプリンタは、近年、家庭やオフィスで広く導入されているタイプのプリンタである。インクジェットプリンタは高い頻度で使用されることもあるので、その部品の多くは非常に摩耗しやすく、摩耗する部品は消耗品として何度も交換したり、取替えたりする必要がある。さらに、高頻度の使用であれば定期的なメインテナンスも必要となる。インクジェットプリンタのメインテナンス作業や一部の部品交換を容易にするために、インクジェットプリンタはモジュールの構成にて製造され、多数のモジュール部品は、正しく交換するためにサポートし、その交換を個々に点検する手段を備えている。] [0003] インクカートリッジは、一般に、インクジェットプリンタの中でもとりわけ最も交換頻度の高い交換・消耗部品である。さらに、インクカートリッジは頻繁なメインテナンスを必要とするが、これは、出力段階に消費されるインクの貯蔵や供給に複雑な流体工学的なプロセスを利用しており、このプロセスが多くの故障原因となるためである。この故障原因は、たとえば、インクカートリッジの供給流路が塞がれることから、インクカートリッジの不適切に装着されることにまで及ぶ。これに加えて、インクカートリッジの種類が多すぎるために、使用済インクカートリッジの交換時にユーザが当該のインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に合わないインクカートリッジを取付けようとすることも看過できない。カートリッジ受容部からインクカートリッジを取り外し、新しいものを取り付けるのは基本的に簡単な取扱いなのであるが、現実には、メーカはユーザに対して、この取扱いを巡って繰り返し注意を喚起する必要があった。] [0004] ユーザがインクカートリッジについてメインテナンスおよび交換作業を簡単に行えるように、インクカートリッジには、対応する電子回路が既にメーカによって取り付けられている。インクカートリッジがインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に正しく装着された後、この電子回路はインクジェットプリンタの制御装置によってアドレスされてインクカートリッジの機能点検を実行する。この点検は、一般には電子検証ルーチン(electronic verification routine)として能動的または受動的な方法で行われ、カートリッジがインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に正しい手順で装着されたことをユーザに保証する。ユーザとインクジェットプリンタ間のコミュニケーションは、一般にはプリンタ自体の点灯ランプやディスプレイ表示メッセージによって実施される。ところが、装着されたインクカートリッジの位置と情報表示位置が離れているために、ユーザ側の誤認や誤解が生じる虞が出てくる。そのため、インクジェットプリンタおよびインクカートリッジのメーカは、装着したインクカートリッジ自体に情報を直接表示するという構造的な対策をとっていた。この目的のために例えば先行技術では、インクカートリッジがカートリッジ受容部に装着された時に、自動発光ユニットがユーザに適切に装着されたことを知らせる。一方で、発光しないということは、インクカートリッジが正しく装着されていないか、または、他の異常があることを示している可能性もある。] [0005] しかしながら、インクジェットプリンタ用インクカートリッジの構造的実施形態の多くは、インクカートリッジが装着された状態では、ユーザは制約された領域しか視認できず、したがって、たとえばライトやランプ、表示信号等、ユーザが簡単に視認できる信号発生器を適宜設定するのがよい。装着時のインクカートリッジは、そのハウジングユニットの殆どの領域がユーザから視認できない。他方、構造上の制約から、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部の被接触部分に対してインクカートリッジの接触部分がユーザから見えないところに配設されているため、インクカートリッジの光信号発生器は、必要に応じてかなり離れたところから接触部分と接続することとなる。このような接続は、とりわけそれが光学的な性質である場合は、構造技術的に、したがって技術的に製造コストがかさむ可能性があるとともに、様々な不具合の影響を受け易くなる。] [0006] 欧州特許出願1547782号公開公報(A2)には、インクジェットプリンタの取り外し可能に装着可能なインクカートリッジの従来技術の一例が開示されており、このインクカートリッジは、インクカートリッジの下部境界面近傍側に電気接触部を備え、該電気接触部は、インクジェットプリンタの対応する被接触部と接触するように設けられている。この接触部は回路の配列を備える回路基板部上に取り付けられている。この回路基板部はさらに発光ダイオード(LED)を含み、この発光ダイオード(LED)は、回路基板部上で光を放射するために下部境界面近傍の面部に配設される。ユーザから、またはインクジェットプリンタに内設される光検出器から視認可能な位置に光信号を指向するために、インクカートリッジの側面に、装着されたインクカートリッジの方向へ下から上に向いた光導体を備えている。インクカートリッジの上部境界面近傍に設置された光導体の端部は露出しているので、妨げられることなく、かつ検知可能に光を放射するのに適している。] [0007] しかしながら、欧州特許出願1547782号公開公報(A2)の開示に基づくインクカートリッジの光導体による処置には、エラーの原因が多々含まれている。一方で、インクカートリッジに取り付けられたLEDとインクカートリッジの光導体との間を光学的に良好に接触させなければならない。光学的な接触においては、埃、湿気、あるいはインクそれ自体等が典型的な汚れとして悪影響を与えてしまう。さらに他方では、光導体の場合、光が妨害されることなく透過するためには、金属疲労によってまれに起こるようなひび・割れ目等の欠陥は存在してはいけない。加えて、光導体の全反射が可能な条件を常時満たさねばならない。しかしながら、光導体の屈折率と異なる屈折率を有する湿気やインクがあると、これらの条件が阻害されることがある。同様に、LEDの照射光が、ユーザまたは光検出器に視認可能な位置に届くことが必ずしも保証されるとは限らないという一連の典型的な阻害作用が起こり得る。さらに、その後の光の伝達を直線的にしようとすると、インクカートリッジのハウジングに直線部または平面部が必要となる。] 先行技術 [0008] 欧州特許出願1547782号公開公報(A2)] 発明が解決しようとする課題 [0009] したがって、本発明の課題は、インクジェットプリンタのインクカートリッジ受容部に装着する、本発明に基づくインクカートリッジによって従来技術で周知の問題を回避するとともに、インクカートリッジ上の領域のうち、ユーザが視認不可能な領域ではなく、装着時でもユーザまたは光検出器が視認可能な領域へ信号、特に光学的信号を伝達することを可能にするインクカートリッジを提案することにあり、この構造的な解決方法は、上述の外からの阻害作用を受けにくくする一方で、他方ではさらにインクカートリッジの外形の多くの部分領域に沿って信号をさらに広い範囲に伝達することを可能にする。] [0010] この課題は、請求項1、27および28に記載のインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの装置およびその製造方法によって解決される。] [0011] とりわけ、この課題は、回路の配列を有する回路基板部を備え、この回路基板部が平面A内に位置する第一部分領域と、この第一部分領域に対して角度をなす第二部分領域を備えるインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジによって解決される。] [0012] さらに、この課題は、回路の配列を有する回路基板部を備え、この回路基板部がインクカートリッジの側面にほぼ渡って延びるとともに、インクカートリッジの側面下部に面する第二部分領域を含み、この第二部分領域上に外部の被接触素子と接触する接触素子が配設されるとともに、インクカートリッジの側面上部に面する第一部分領域を含み、この第一部分領域上に少なくとも1つの発光ダイオード(LED)が信号発信のために配設されているインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジによって解決される。] [0013] さらに、この課題は、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの製造方法によって解決し、インクカートリッジは回路の配列を有する回路基板部を備え、かつ、平面A内に位置する第一部分領域と、この第一部分領域に対して角度をなす向きの第二部分領域を備えるとともに、インクカートリッジを供給し、回路基板部を供給し、少なくとも1つの側面と平行に、好適にはインクカートリッジの前端面および後端面の両方または何れか一方と平行に回路基板部の第一領域を取付け、インクカートリッジに第二部分領域を取付けるステップを備える、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの製造方法によって解決される。] 課題を解決するための手段 [0014] 本発明の本質は、次の点、すなわち、回路基板部に含まれる回路の配列を用いて回路基板部の部分領域から回路基板部の第二部分領域へ信号を伝達可能であり、その際、両部分領域は互いに角度をなす点にある。これには、例えば電子回路工学によっても光回路工学によっても周知である回路の配列の信号伝達が回路基板部の2つの部分領域を介して実行されることが考えられ、この回路の配列は、少なくとも1つの非平面部を含み、それはインクカートリッジの非平面部の上にさらに配設される。] [0015] もちろん、従来技術によって周知のインクカートリッジも電子基板またはプリント回路基板上に回路の配列を備えているが、その高い剛性のため、インクカートリッジの非平面部または屈折部を介して信号の伝達を行うことはできない。つまり、従来技術によって周知の電子基板またはプリント基板は剛性の高い材質で形成されている。しかし、電気的または光学的信号をインクカートリッジの屈折部を介してインクカートリッジのハウジングユニットの部分領域から他の部分領域へ伝達するためには、従来技術の認識よれば、どちらの場合もインターフェースが必要となる。しかしながら、この種のインターフェースは、干渉のない信号の伝達を妨げ、或いは著しく乱すといったエラーの原因となる。本発明のコアとなる考えによれば、この種のインターフェースが不要となる点である。というのは、回路の配列はその全体で、互いに角度をなす回路基板部の2つの部分領域間において、インクカートリッジの非平面部または屈折部を介して信号伝達が可能となるからである。] [0016] 本発明のさらなるコアとなる考えは、回路基板部がインクカートリッジの側面に渡って延び、インクカートリッジの側面下部に面する第二部分領域上に信号の送受信および接触用のインターフェースを備えるとともに、インクカートリッジの上部側面に面する離れた部分領域には、ユーザ用またはインクジェットプリンタによって機能する光検出器用の光インターフェースを構成する発光ダイオードを設ける点にある。したがって、本発明に基づく構成によれば、インクカートリッジの機能に必要な回路の配列は全て統合的に1つの回路基板部に収容することが可能であり、この回路基板部であれば、製造原価を顕著に抑えることができ、量産が可能となる。また、インクカートリッジのハウジングに信号送受信用に別の措置を施す必要もなくなるので、このハウジングはたとえば単純な射出成形によって製造することができる。したがって、光学的、電子的または電気的構成部品をインクカートリッジのハウジングユニットに一体化させる等のコストアップにつながる製造工程は当然不要となる。] [0017] カートリッジ受容部の中に差し込むためのインクカートリッジの好適な実施形態では、インクカートリッジ本体の後に取り付けられるインクカートリッジの外面の少なくとも1つの部分領域が備わっている。この部分領域は平面A内に位置する第一部分領域でもよく、この平面Aは、たとえば、現在流通している多くのインクカートリッジの側面等、インクカートリッジの平坦な外面の1つとする。一方で、第2の部分領域は平面である必要はなく、第一部分領域と角度をなし、インクカートリッジ非平面の外面に沿って、それぞれが少なくとも部分的にブリッジングするように補助することが考えられる。このとき、回路基板部は一つの部分領域または両部分領域の両方を介してインクカートリッジに固定される。] [0018] 本発明の更なる実施形態では、平面Aは少なくとも1つの側面、好適には前端面および後端面の両方または何れか一方と平行に設けてもよい。よって、インクカートリッジがインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着された状態であっても、少なくとも部分的にユーザまたは光検出器によって視認可能に配設された平面状の側面を備えた多くの汎用インクカートリッジに回路基板部を取り付けることが可能である。] [0019] 本発明の更なる実施形態では、第二部分領域が平面として形成され、平面Aと異なる平面B内に位置する。したがって、インクカートリッジの平面AおよびBの両方またはいずれか一方に平行である2つの平面部分は単一の回路基板部を備えてもよく、たとえば、回路基板部の平面状の構成である2つの部分領域の間に必要とされるインターフェースを設けなくてもよい。逆に、互いに角度をなす2つの平面状の部分領域を有する回路基板部を、正確に接触するように前もって製造しておくことができるので、これをインクカートリッジの所定の平面部上に載置・固定するだけでよい。] [0020] その上、カートリッジ受容部に装着するインクカートリッジは、平面Bがインクカートリッジの外側境界面の離れた部分と平行であることを特徴とする。こうすることにより、互いに平面状に配設された回路基板部の2つの部分領域をインクカートリッジの外側境界面に平行に取り付けることができる。そして、一つの連続する回路基板部のみが、平面状で互いに角度をなして配置されたインクカートリッジの外側境界面上の2つの近傍部分領域を被覆してもよい。] [0021] カートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの更に別の実施形態では、インクカートリッジが、インクカートリッジに回路基板部を固定する固定部を備えるように設けてもよい。この場合、本実施形態に基づく意味での固定部は、技術的には機械的または接着による固定部である。インクカートリッジのハウジング構造にこのような固定部を設けることによって、インクカートリッジに接続するために設けられている回路基板部自体は、シンプルな、たとえば矩形等の形状でもよい。こうすることによって、既存の製造方法でも回路基板部の量産化を更に促進し得る。これに替えて、回路基板部に特別なアンカー構造を設けることも考えられるが、この構造は、回路基板部を大量生産用の製造方法の多くの場合で、製造工程の増加とその結果としてコストアップを引き起こす。] [0022] 本インクカートリッジの別の実施形態では、同じく、特に少なくとも1つの側面上にある、回路基板部の少なくとも一部を導入するガイドレールを特徴とする。ガイドレールは簡易な機械的な構成手段であって、これを用いて、結合工程において、すなわち、回路基板部をガイドレールに装着するのに際し、インクカートリッジと回路基板部を堅固かつ耐久的に結合させることが可能である。設計上、ガイドレールはインクカートリッジのハウジングユニットに事前に設けられるか、後から別工程でハウジングユニットに取り付けられる。更に、ガイドレールであれば、追加の固定仕様を要さずともインクカートリッジと回路基板部を結合させることができる。更に、本実施形態のガイドレールは、複数のガイドレールを採用することもでき、回路基板部の一部を装着した後、ユーザ又はインクカートリッジの操作によって起こる回路基板部にかかり得る応力負荷に対抗するために、回路基板部に作用するガイドレールの導く力が方向づけられるように、インクカートリッジ上に配置される。] [0023] 更に、固定部が弾性的に変形可能なロック用フックを備えることも可能である。このロック用フックは固定部に代えて、または追加的に設けることができる。これについても、インクカートリッジまたはインクカートリッジのハウジングユニットの集積部であってもよいし、別の製造工程によって後から取り付けられてもよい。このとき、ロック用フックは、回路基板部の所定領域に係合する、若しくは所定領域にフックの作用が及ぶようにインクカートリッジに取り付けられることによって、回路基板部がインクカートリッジに結合する。同様に、ロック用フックをガイドレールと組み合わせて設け、回路基板部をインクカートリッジに固定することも可能である。この場合は、はじめに、回路基板部を少なくとも部分的にガイドレールに装着し、回路基板部が装着された後、ロック用フックをロックし、インクカートリッジを締結する。ここではロック用フックは、その保持力を回路基板部の側面の一つに作用させるか、回路基板部の所定の凹部または適切に形成された領域内に係合し、同様の保持力を作用させる。さらに、複数のロック用フックで回路基板素子をインクカートリッジに固定することも考えられ、複数のロック用フックが互いに適切に対応して保持力を回路基板部に作用させることによって、回路基板部をインカートリッジへ十分に固定することができる。] [0024] 本発明の更なる実施形態では、回路基板部がインクカートリッジに取り外し可能に設置されている。その結果、回路基板部が故障した場合に、該当部のみ交換すればよく、その後も使用または販売可能なインクカートリッジを製造することができる。更にまた、インクカートリッジへ取り外し可能な回路基板部を取り付けることによって、両部品をそれぞれ別の製造工程で、したがって可能な限り低コストで通常の製造工程で製造することができる。更には、取り外し可能な回路基板部は、回路基板部を持つインクカートリッジのリサイクルを簡易に実施する可能性を広げることになり、将来的な製造者責任を考慮すれば特に好ましい点であると言える。集積型または鋳造型の回路基板部を備えるインクカートリッジであれば、後のリサイクル段階において複雑な分離工程が必要となることもあるが、これとは対照的に、この回路基板部は簡単にインクカートリッジから取り外すことも可能であり、本実施形態に従うことによって別個に処理される。] [0025] インクカートリッジの更なる実施形態では、回路基板部は接着、ラミネートまたは溶着によってインクカートリッジに取り付け可能である。この工業汎用的な取付方法は、回路基板部とインクカートリッジの結合強度を保証し、取扱いが比較的容易である。更に、耐久性を満たし、かつ如何なる作動状況下でも回路基板部を堅固に取り付けることを保証する。回路基板部とインクカートリッジを堅固に、事実上不可逆的に結合させることによって、許可を受けていない者が回路基板部を簡単に取り外したり、勝手に操作したりするのを防止することができる。回路基板部をインクカートリッジに接着することについては、表面同士を接着するのに適しているものであれば、商取引及び工業的に汎用の接着材を使用する。] [0026] インクカートリッジに取り付ける回路の配列を備えた回路基板部の更なる実施形態において、このインクカートリッジは、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するように設けられるが、この回路基板部は、平面Aに少なくとも1つの第一部分領域と、この第一部分領域と角度をなす、少なくとも1つの第二部分領域を備える。結果として、回路基板部はインクカートリッジとともに装着され、インクカートリッジの外面は単なる平らな表面を備えない。本実施形態においてはこれに反して、回路基板部は屈曲した表面部上または互いに斜面上に延びる表面部上に取り付け可能である。ここで斜面とは、平面的に連続する領域ではなく、少なくとも部分的に略平面である2つの領域であり、互いに隣接する部分または平面部を備え、2つの面が相互になす限界角は180度ではない角度に定義される。言い換えれば、限界角は、断面又は表面部分の法線のなす角度として定義される。] [0027] 本発明の主題に基づく更なる実施形態において、回路基板部の第二部分領域および第一部分領域の間に結合部を設けてもよく、この結合部が回路基板部の可撓屈曲部を定義する。この可撓屈曲部が、好ましくは可撓性をもって形成されることによって、回路基板部をインクカートリッジの非平面部に適切に取り付けることができ、回路基板部の部分領域が先ずインクカートリッジに取り付けられ、可撓屈曲部を屈曲させた後、離間した部分領域をインクカートリッジの外面に誘導することによって、インクカートリッジに接して、あるいはインクカートリッジと平行に取り付けることができる。更に、回路基板部に可撓屈曲部を設けることによって、互いに異なるインクカートリッジの異なる部分領域に柔軟に適合させることができる。したがって、本実施形態による回路基板部であれば、回路基板部を構造的に逸脱させなくても、さまざまな一連のインクカートリッジに適宜設定することも可能である。これによる直接的な効果は、構造的、製造技術的、経済的なコストの節減である。] [0028] 更には、結合部が導体トラックを備えるようにインクカートリッジに結合する回路基板部を実施することも可能である。回路の配列の構成部品としての導体トラックは、回路基板部に含まれ、本実施形態によれば、互いに直接隣接して結合することを必要とせずに回路基板部の第一および第二領域を直接結合させることができる。導体トラックは、たとえばフォトリソグラフィと、それに続くエッチング工程によって製造され、可撓性が高い。したがって、導体トラックをフレキシブル基板に取り付けてもよい。したがって、特に問題なく、導体トラックを含む回路の配列の全体の整合性を犠牲にせずフレキシブル基板に導体トラックを取り付けることができる。したがって、記載の導体トラックの利点をすべて利用した上で、両部分領域の有利な結合構造が可能である。本実施形態によれば、導体トラックは更に、電気的または電子的導体トラックのみに限定されない。むしろ、結合部の可撓性に関する要求を満たすのであれば、光学的導体トラックも同様に考えられる。] [0029] 本主題の別の更なる実施形態によれば、回路基板部の第二部分領域に接触素子を備えることができ、この接触素子は、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部にインクカートリッジが装着されたときに、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部の対応する被接触素子と電気接触が可能である。したがって、この接触素子は、回路基板部上の少なくとも1つの回路の配列に対するインターフェースとなる。この接触素子は、非接触素子に対して幾何学的に鏡対称に配置されるように形成するのが好ましい。第二部分領域の接触素子は、従来の電気接触として形成するか、光学的信号を伝達する光学的接触として形成してもよい。] [0030] 回路基板部の更なる実施形態では、回路基板部が、回路の配列を含む第一層と、回路基板部に剛性を与える第二層を備えることができる。変更例として、回路基板部が互いに積層する複数の層を含んでもよい。この場合、回路の配列は適切な層に任意に配置することができる。このような一連の層は、通常は化学的かつ物理的な一連の工程によって回路の配列を撮像するためのフォトリソグラフィ法を用いて形成される。この場合、通常は未加工の回路基板部の表面に、露光複写し、エッチング工程で加工することによって回路の配列の像が形成される。本実施例に基づく回路基板部に剛性を与える第二層は、対応する剛性・耐性のある任意の材質を備えることが可能である。適材としては、あらゆるプラスチックまたは樹脂が典型的である。更に、電気・電子回路の配列に重要なことは、回路基板部に耐性を与える第二層が絶縁性を備えることである。純粋に光学的な回路の配列を設ける場合は、この制限は不要である。] [0031] インクカートリッジに結合する回路基板部の更なる実施形態によれば、結合部の第二層が少なくとも薄い。したがって、結合部は、第二層によって与えられる十分な耐性を備えておらず、たとえば回路基板部の他の部分領域に比べて折り曲げに対してより高い可撓性を有する。結合部において第二層がより薄くなっていることによって、結合部の層の厚み、可撓性、曲げ剛性を様々に構成することが可能である。加えて、結合部を対応して薄く構成することによって、回路基板部の離間した領域がインクカートリッジの固定部が経合またはそれぞれに保持力を作用するように作られる。] [0032] インクカートリッジに結合する回路基板部は、更なる実施形態では、結合部で回路基板部に剛性を与える第二層を取り除いて設ける。つまり、結合部は回路の配列を備える第一層のみによって形成される。第二層を除去することによって、結合部の安定性(stability)と可撓性は完全に第一層によってのみ決定される。この状況で回路基板部の取扱いを誤ると回路基板部が不慮に故障することがあるが、この欠点は、結合部の第二層を簡単に取り外せるという製造技術的な利点で補う。] [0033] インクカートリッジと結合する回路基板部の更なる実施形態において、この回路基板部が更なる接触素子を備え、この接触素子は、外部の電気インターフェースに接触するように設けられ、この外部の電気インターフェースを介して、電気接触成立後、情報データまたは信号を第一層に配設した回路の配列へ送信または送受信することができる。この種の接触素子を介して、たとえば、回路の配列の操作パラメータを要求時に外部読取装置で読み取る。しかし、更に重要なことは、回路の配列のプログラム可能な回路素子に接点を介してデータを供給することと、回路素子やインクカートリッジの特定の機能を与える所定のデータに基づいてこれをプログラムすることである。したがって、たとえば、インクカートリッジを特定する物理的または論理的パラメータが回路基板部上に読み取られるが、このパラメータはインクカートリッジの同定もしくはそのステータスを別途読み出すか、または制御技術的に処理するものである。データの故意ではない上書きや削除をできるだけ避けるために、接点をデータの読み出しのみを可能とするように設けることもできる。これに対し、その他の接点は、たとえば回路基板部の回路の配列のプログラミングに特化して設けることができる。回路の配列を用いてデータまたは信号を送信・送受信するために回路基板部上に更なる接点を設けることによって、高機能のインクカートリッジ用の回路基板部を個別化する選択肢を増やすこととなる。] [0034] 本発明の主題の別の実施形態では、更に、回路基板部が少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を備えるように設けることができる。回路の配列の回路素子として、少なくとも1つの発光ダイオードを設けることによって、この発光ダイオードを含む回路基板部の機能は、回路制御の制御信号に対応して、光信号の外部への発光が、ユーザによる視認、または光検出器による検出により確認されるまで向上している。これに応じて、ユーザまたは光検出器とインタラクティブな制御装置が、感知された光信号を用いて、回路基板部の回路の配列の所定の回路状態を感知することができる。回路の配列の所定の制御信号によって発せられる発光ダイオードの光信号は、適切に制御された場合は、インクカートリッジの機能状態に関する情報故障、或いはその他インクカートリッジのサービスに関連する光を発光することができる。したがって、メンテナンス性を向上され、インクカートリッジの機能状態を直接点検することが可能である。] [0035] カートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの更なる実施形態によれば、接触素子が回路基板部の第二部分領域の略端部に配設されるよう設けることができる。端部に配設することによって、接触素子とカートリッジ受容部内に含まれる被接触素子とが適切に接触するのが容易になる。更に、接触素子を端部に配設すれば、回路基板部に不必要な表面部を設けなくてよい。] [0036] 更に、回路基板部は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を回路基板部の第一部分領域上に配設するように設けることもできる。必然的に、少なくとも1つの発光ダイオードが回路基板部の第二部分領域の方向に係わらず、第一部分領域に対して優先的な方向へ光を放射することが可能である。したがって、光の放射方向は、回路基板部の第二部分領域およびその整列方向とは無関係である。] [0037] インクカートリッジに結合する回路基板部の更なる実施形態において、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)が回路基板部の第一部分領域の略端部に配設されるように設けることができる。発光ダイオードの放射光が光検出器によって検出(pick up)され、更に制御装置または記録装置に伝達される場合、発光ダイオードを端部に配置しているので、比較的に阻害されることなく検出することが可能となる。更に、その検出は、立体角範囲(solid angle range)を広くとることで可能となる。これは、ユーザにとっても当てはまるものであり、ユーザは発光ダイオードの光を、第一部分領域と比較して広い立体角範囲から視認することができる。] [0038] インクカートリッジに結合する回路基板部の更なる実施形態では、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)が、アクティブ時に発光ダイオード(LED)から放射される光が、インクカートリッジで妨げられることなく、特に回路基板部の平面Aに垂直に放射されるように回路基板部に配設される。したがって、たとえば光検出器等の技術的対策を講じることによって、発光ダイオードの放射光が妨害されていない強度で検出することが可能であり、場合によってはその検出信号を更なる制御プロセスで処理することもできる。更に、発光ダイオードの放射光が妨げられないので、ユーザの光学的認識が容易になって、ユーザは光を充分な強度で知覚することができる。] [0039] さらに、回路基板部の回路の配置は、インクジェットプリンタの外部制御から接触素子を介して受信する信号を処理し、対応する要求に応じて、回路基板部と結合したインクカートリッジを検証させる検証ルーチンを実行する。この回路の配列は、適切なインクカートリッジが正しい方法でインクジェットプリンタのカートリッジに受容部に装着され、印刷可能になったか否かを検証ルーチンで点検できるように構成される。更に、この種の検証ルーチンは、たとえばインクの充填レベルといったインクカートリッジの機能性の別の側面を点検する更なるテストアルゴリズムを有することが可能である。] [0040] インクカートリッジの更なる実施形態において、更に、検証ルーチン実行後、回路の配列は、回路基板部上の発光ダイオード(LED)により光信号を放射させる。このようにして、特定のインクカートリッジが所定の機能またはテストステータスに到達したことを、たとえばユーザが認識することができる。所定の識別子の信号の発信に基づいて、ユーザには負のフィードバックと同様に正のフィードバックも伝えられる。更に、所定の識別子の信号が、インクカートリッジが印刷可能状態であることだけを示すのではなく、特別な機能状態を示すことも可能である。したがって、インクカートリッジの現状の充填状態やインクカートリッジと協働するプリントヘッドの機能状態に関する信号が伝えられるようにしてもよい。] [0041] これに代えて、検証ルーチンの実行後にその検証ルーチンの結果がネガティブであった場合は、回路の配列が回路基板部上の発光ダイオード(LED)による光信号の発信を抑制するようにしてもよい。したがって、ユーザが予期する光信号がないということは、インクカートリッジの機能性もしくは機能状態に関する情報があるということを包含している。すなわち、ユーザは、たとえばインクカートリッジをカートリッジ受容部に適切に装着したあと、インクカートリッジの全機能の中でその機能性が1つまたは複数の光信号によって明確に示されることを期待する。これに対して、もし期待に反して光信号がなければ、ユーザは、インクカートリッジの機能性が与えられないか、インクカートリッジの機能性を阻害する別の問題が存在することを認識することとなる。] [0042] 本発明の更なる実施形態は従属項に記載される。] [0043] 以下では、本発明を実施例に基づいて説明し、図面を参照して詳細に説明する。] 図面の簡単な説明 [0044] 本発明に基づく、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの一実施形態の側面斜視図である。 カートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの図1の側面図である。 カートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの上記図の前面図である。 本発明に基づく、インクカートリッジに接続する回路基板部の一実施形態の上方から見た平面図である。 インクカートリッジに接続する回路基板部の図4の側面図である。 図4および図5に記載の、インクカートリッジに接続する回路基板部であるが、回路基板部の第一領域および第二領域が互いに角度をなしている回路基板部である。] 図1 図4 図5 実施例 [0045] 以下の説明では、同一または同一作用の部分については同一の符号が付される。] [0046] 図1は、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの本発明に基づく一実施形態を示し、そのハウジングは略直方体に構成されている。インクカートリッジ10のハウジングは全部で4つの側面12を備えているが、斜めから見た記載なので、前端面19と、この前端面19に隣接する大きな面の側面12のみが示されている。既述したように、両側面12は、上方へは上面18、下方へは底面17で区切られて、これらとつながっている。全ての側面12が、底面17および上面18とともに、印字用インクが貯蔵されたインクカートリッジ体を画定する。] 図1 [0047] インクカートリッジ10は更にロック用受部15を備え、詳細を図示していないが、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部にインクカートリッジ10を装着している時は、このロック用受部15がインクカートリッジをカートリッジ受容部に固定することによって、インクカートリッジ10がカートリッジ受容部から不要に外れることを防止する。] [0048] インクカートリッジ10は、前端面19上にガイドレール51を更に備えており、図示されたインクカートリッジにおいて、このガイドレール51は前端面19の左右の外縁を下から上に延びている。ガイドレール51に対応して、インクカートリッジ10のハウジングに2つの溝が一体形成され、この溝は、前述したように前端面19の左右の外縁に延び、溝内において下から上へ回路基板部40を導入することによって回路基板部40をインクカートリッジ10に固定する。本実施形態では、回路基板部40がガイドレール51の全長にわたって装着されるが、その際、回路基板部40は、たとえば前端面19から一部が突出している係止部や、この実施形態の場合であれば、ガイドレール51を形成する両溝を上面18に向かう上部と結合するクロスバーによって、回路基板部40が更に上方向に装着されるのを防止する。この実施形態によれば、回路基板部40は、前述の通り第一部分領域41の高さの略全体にわたって、ガイドレール51内に導入されている。本実施形態では、回路基板部の第二部分領域42は、基本的には互いに直角をなす前端面19と底面17が、斜めに接面しているインクカートリッジ10の一部分に配置される。この部分が、前述に定義した意味で前端面19とともに傾斜部33を形成している。] [0049] 前端面19に沿う特定部分によって形成される傾斜部は、特に図2に示されている。しかしながら、本実施形態では、基本的に互いに直交するインクカートリッジ10の前端面19および底面17と結合する指定部分は、連続する部位、または平面的な表面部位のみとして理解されるべきではないことも分かる。むしろ、この部分は、一部の領域において、平面または連続する表面部位を示し、しかしながら、この一部の領域は、インクカートリッジ10のカートリッジの構造によって互いに結合し、回路基板部の第二部分領域42をそれぞれ収容又は固定している。回路基板部40の固定は、ここではロック用フック52によって行われるが、このロック用フックは、第二部分領域42と結合部43の間にある専用の凹部に嵌合する。したがって、前述したように、回路基板素子40は、ガイドレール51から下方に(図示される方向に従って)意図しない落脱がないように、回路基板素子40に適切な保持力を与えるロック用フック52を用いて固定される。] 図2 [0050] 図3はインクカートリッジ10の前面を示し、ここでは回路基板部40とガイドレール51の配分が改めて明確に図示されている。回路基板部40の第二部分領域42が合計4つの接触素子61を備え、これを介して回路基板部40上にある回路の配列55(不図示)が、ここでは詳細に図示しないが、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部のインターフェースと接続可能であることがよくわかる。ここでは、図面の見やすさを損なわないために、2つの接触素子61のみに符号が付されている。] 図3 [0051] 構成上、第二部分領域42は結合部43を介して第一部分領域41と結合している。第一部分領域41は、ここに図示した全長にわたって完全にガイドレール51内に装着される。前端面19の左右それぞれに配置されたガイドレール51の溝は、回路基板部40の側縁部を構成し、従って、回路基板部40を前端面19に固定していることが明示されている。] [0052] 本実施形態において、回路基板部40は発光ダイオード(LED)80が前端面19の上縁部にくるようにガイドレール51によって導入され、固定されている。発光ダイオード80は、一方では、前端面19への視軸である垂直線に対して、一方では、ロック用受部15によって被覆されないように、他方では、前端面19の上方を限定し、前端面19の左右に配置されるガイドレール51の2つの溝を結合するクロスバーによっても被覆されないように配置される。] [0053] 図4は、図1から3の各インクカートリッジに装着された回路基板部40の上面を示す。回路基板部40は3つの部分、すなわち第一部分領域41、第二部分領域42、両部分領域41および42を結合する結合部43に分割される。(本説明によれば)第二部分領域42の上下方向の伸縮性は、結合部43の高さ方向の伸縮性に略対応する。しかしながら、ここに図示した第二部分領域42と結合部43の高さ方向の伸縮性は、第一部分領域41の高さ方向の伸縮性よりも顕著に劣っている。ここに図示した3つの部分領域または部分部位はすべて、観察者に面した側に回路の配列55を備えるが、ここでは詳細を示さず、したがって符号は付されていない。しかしながら、第一部分領域41に配設された回路素子56が明示されている。その際、回路基板部40の実際の構成によれば、例えば、抵抗、コンデンサ、スイッチ等、従来の回路素子を設けることもでき、また、半導体回路素子や一体化した回路素子を設けることも可能である。] 図1 図4 [0054] 本回路の配列55は、接触素子61を介して情報データや信号を送受信するが、この接触素子61は、回路基板部40に対応する電気インターフェースとして図示されている。この接触素子61がインクジェットプリンタのカートリッジ受容部側の被接触素子(不図示)と接触することによって、インクジェットプリンタの制御装置からの呼び出し、または制御装置への信号送信が実行される。本実施形態の接触素子61は、第二部分領域42の観察者に面した側に配置され、前述の図でわかるように、第二部分領域42は、回路基板部40がインクカートリッジ10に適切に固定された後、インクカートリッジ10の一部分、すなわち傾斜部33を介して前端面19と底面17がつながる部分に取り付けられる。この斜面部は、ここでは図2に回路基板部40をインクカートリッジ10に固定することに関連しているが、図2に示される側面図において約135度の角度αを備えている。] 図2 [0055] 回路の配列55の更なる素子は、回路基板部40の第一部分領域41上に配設された接点65である。ここでは、全てで6つの接触素子65が記載されているが、これらに明確な幾何学的関係は存在しない。接点65の配置を規則的な配列にしていないので、所定の接点65を確実に認識・同定することができる。対応して配設された被接触素子を用いる外部インターフェースによって適切にタップ(tap)されるように接点65の配置を決めることが可能である。] [0056] 更に、回路基板部44は、第一部分領域41において、回路基板部40の(本図では)上方端縁部に配置されている発光ダイオード80を備える。図3のところで既に述べたように、この配置であれば、第一部分領域41の図示した表面に対して垂直に延びる視軸に対して、発光ダイオード80が光を妨げられることなく放射することができる。発光ダイオード80の放射光は、減衰することなく、ユーザまたは光検出器によって、受光され、適切な処理・変換が可能である。] 図3 [0057] 図5は、図4の回路基板部40の側視図である。回路基板部40が第一部分領域41、第二部分領域42および結合部43の3つの部分に区分されていることが明示されている。図に示すように、明らかに幅が薄い結合部43は、上部に配置された第一部分領域41と下部に配置された第二部分領域42につながっており、第一部分領域41と第二部分領域42はどちらも結合部43に比べて明らかに幅の厚み(本図面における側面の伸縮)を有している。本実施例では、両部分領域41および42はそれぞれ合計3つの材質層を備え、その右(本図面に対応)に配置された第一層71は、回路素子56および発光ダイオード80を備える。更にまた、結合部43は、第一層71を少なくとも部分的に備える形成される。ここでは、結合部43の厚みは第一層71の厚みと一致するか、第一層71の厚みより薄くてもよい。第一部分領域41および第二部分領域42の更なる両層は、外的機械的な作用によって部分領域41および42に剛性を与えるとともに、回路の配列55を不慮の損傷から保護している。両層で第二層72を形成するが、更に副層を設けるか、1つの層で構成してもよい。第二層72として用いられる典型的な材料は、樹脂や合成物質等、高い剛性を備えた絶縁材である。] 図4 図5 [0058] 図6は、図5と同じ回路基板部0を示す。例えば、図1乃至3に図示インクカートリッジ10に装着した場合を示す。図1乃至3において、傾斜部33の領域に配置されている結合部43は、屈曲されて丸みを帯びている。ここで、平面の部分領域41および42は、側方境界線が、平行でもなく、互い離間する方向でもなく、つまり、部分領域41および42は互いに接近方向に角度をなしている。しかしながら、図6記載の、第二部分領域42に対する第一部分領域41の相対的位置は、結合部43を屈曲することによって後付けで決定するだけでなく、結合部43の製造方法に関連して先に決定してもよい。したがって、本実施形態の場合、結合部43に必要な可撓性は、結合部43の構造的な特性によって異なることとなる。] 図1 図5 図6 [0059] 最後に、上述した全ての点について、単独または如何なる組み合わせにおいても、特に図に記載した詳細において、本発明に関連するものとして権利を主張することに言及しておく。これらの変形例があることについては、当業者によって周知である。] [0060] 10インクカートリッジ 12 側面 13 部分 15ロック用受部 16充填用保護管 17 下面 18 上面 19前端面 33 傾斜部 40回路基板部 41 第一部分領域 42 第二部分領域 43 結合部 50 固定部 51ガイドレール 52ロック用フック 53導体軌道 55回路の配列 56回路素子 61接触素子 65接点 66インターフェース 71 第一層 72 第二層 80発光ダイオード(LED) 平面A 平面B]
权利要求:
請求項1 回路の配列(55)を有する回路基板部(40)を備え、該回路基板部(40)が平面A内に位置する第一部分領域(41)と、該第一部分領域(41)に対して角度をなす第二部分領域(42)を備えることを特徴とする、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ(10)。 請求項2 前記インクカートリッジ(10)の外側輪郭に沿って、少なくとも1つの部分領域(41,42)が前記インクカートリッジに固定されていることを特徴とする請求項1に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項3 前記平面Aが少なくとも1つの側面(12)、好適には前端面および後端面の両方または何れか一方と平行に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項4 前記第二部分領域(42)が平面として形成され、平面Aと異なる第二の平面B内に位置することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項5 前記平面Bが、前記インクカートリッジ(10)の外側境界面の離間した部分(13)と平行に延びていることを特徴とする請求項4に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項6 前記インクカートリッジ(10)は固定部(50)を備え、該固定部(50)を用いて前記回路基板部(40)が前記インクカートリッジ(10)に固定されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項7 前記固定部(50)が、特に少なくとも1つの側面(12)上に、前記回路基板部(40)の少なくとも一部を導入するためガイドレール(51)を含むことを特徴とする請求項6に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項8 前記固定部(50)が弾性的に変形可能なロック用フック(52)を備えることを特徴とする請求項6または7に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項9 前記回路基板部(40)が、前記インクカートリッジ(10)に取り外し可能に設置されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項10 前記回路基板部(40)が、接着加工、ラミネート加工または溶着によって前記インクカートリッジ(10)に設置されることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の、インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項11 インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するために設けられ、請求項1乃至10の何れか1項に記載のインクカートリッジと接続し、少なくとも1つの回路配列を含む回路基板部(40)であって、前記回路基板部(40)が、少なくとも平面A内に位置する第一部分領域(41)および該第一部分領域(41)に対して角度を成す第二部分領域(42)を備えることを特徴とする前記回路基板部(40)。 請求項12 前記回路基板部(40)の前記第二部分領域(42)と前記第一部分領域(41)との間に結合部(43)を設け、該結合部が前記回路基板部(40)を画定することを特徴とする請求項11に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項13 前記結合部(43)が導体トラック(53)を含むことを特徴とする請求項12に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項14 前記回路基板部(40)の前記第二部分領域(42)が接触素子(61)を備え、前記インクカートリッジ(10)が前記インクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着されている時に、前記接触素子(61)が、前記インクジェットプリンタのカートリッジ受容部の対応する被接触素子と接触可能であることを特徴とする請求項11乃至13の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項15 前記回路基板部(40)が、前記回路の配列(55)を含む第一層(71)と、前記回路基板部(40)に剛性を付与する第二層(72)を備えることを特徴とする請求項11乃至14の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項16 前記結合部(43)において、前記第二層(72)が少なくとも薄くなっていることを特徴とする請求項15に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項17 前記回路基板部(40)に剛性を付与する前記第二層(72)が、前記結合部(43)から取り除かれていることを特徴とする請求項11乃至16の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項18 前記回路基板部(40)が更なる接点(65)を備え、この接触素子は、外部の電気インターフェース(66)に接触するように設けられ、該外的電気インターフェース(66)を介して、電気的接触成立後、情報データまたは信号が前記第一層(71)に配設された回路の配列(55)へ送信可能または送受信可能であることを特徴とする前記請求項15乃至17の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項19 前記回路基板部(40)が、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)(80)を備えることを特徴とする請求項11乃至18の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項20 前記接触素子(61)が、前記回路基板部(40)の前記第二部分領域(42)の略端部に配設されていることを特徴とする請求項11乃至19の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項21 少なくとも1つの発光ダイオード(LED)(80)が、前記回路基板部(40)の前記第一部分領域(41)に配設されていることを特徴とする請求項11乃至20の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項22 少なくとも1つの発光ダイオード(LED)(80)が回路基板部の第一部分領域の略端部に配設されることを特徴とする請求項11乃至21の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項23 少なくとも1つの前記発光ダイオード(LED)(80)が、アクティブ時に発光ダイオード(LED)(80)から放射される光が、前記インクカートリッジ(10)で妨げられることなく、特に前記回路基板部(40)の平面Aに垂直に放射されるように前記回路基板部(40)に配設されていることを特徴とする請求項11乃至22の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項24 前記回路基板部(40)の前記回路の配列(60)が、前記インクジェットプリンタ(10)の外部制御によって前記接触素子(61)を介して受信する信号を処理し、対応する要求に応じて、前記回路基板部(40)に接続するインクカートリッジ(10)の検証をさせる検証ルーチンを実行することを特徴とする請求項11乃至23の何れか1項に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項25 前記検証ルーチン実行後、前記回路の配列(60)が回路基板部(40)上の発光ダイオード(LED)(80)により光信号の放射をさせることを特徴とする請求項24に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項26 前記検証ルーチン実行後に該検証ルーチンの結果がネガティブであった場合は、前記回路の配列(60)が回路基板部(40)上の発光ダイオード(LED)(80)による光信号の放射を抑制することを特徴とする請求項25に記載の、インクカートリッジと接続するための回路基板部。 請求項27 回路の配列(60)を有する回路基板部(40)を備え、該回路基板部(40)が、前記インクカートリッジの側面略上部に延びるとともに、前記インクカートリッジ(10)の底面(17)に割り当てられた第二部分領域を含み、該第二部分領域上に外側の被接触素子と接触する接触素子(61)が配設されるとともに、前記インクカートリッジ(10)の上面(18)に割り当てられた第一部分領域(41)を含み、該第一部分領域(41)上に少なくとも1つの発光ダイオード(LED)(80)が信号発信のために配設される、請求項1乃至26の何れか1項に記載のインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジ。 請求項28 回路の配列(60)を有する回路基板部(40)を備え、該回路基板部(40)が、平面A内位置する第一部分領域(41)と、該第一部分領域(41)に対して角度をなす第二部分領域(42)を備え、前記インクカートリッジ(10)を供給し、前記回路基板部(40)を供給し、少なくとも1つの側面と平行に、好適には、前記インクカートリッジ(10)の前端面および後端面の両方または何れか一方と平行に前記回路基板部(40)の前記第一部分領域(41)を取付け、前記インクカートリッジ(10)に前記第二部分領域(42)を取り付けるステップを有することを特徴とするインクジェットプリンタのカートリッジ受容部に装着するインクカートリッジの製造方法。
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